C1 khí cụ điệnyhjjjkkkkjhhuuuiiiikkjjuhygghh

Hhhhhhhhh

1. CHƯƠNG 1.VẬT LIỆU DẪN ĐIỆN
KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN CƠ SỞKỸ THUẬT ĐIỆN
VẬT LIỆU ĐIỆN –ĐIỆN TỬ (EEMA330544)
ThS. Nguyễn Ngọc Hùng
ThS. NguyễnTháiAn

2. 1. Các khái niệm cơ bản về chất dẫn điện 2
•Chấtdẫnđiệnlàvậtchấtmàởtrạngtháibìnhthườngcócácđiệntíchtựdo.Nếuđặtnhữngvậtliệunàyvào
trongmộttrườngđiện,cácđiệntíchsẽchuyểnđộngtheohướngnhấtđịnhcủatrườngvàtạothànhdòng
điện.
•Vậtliệudẫnđiệnloại1:cácvậtliệunàycóđiệndẫnđiệntửdosựdichuyểncủacácđiệntửtựdo(kim
loại,hợpkim)
•Vậtliệudẫnđiệnloại2:cơcấucủasựdẫnđiệncủaloạinàylàdosựdichuyểncủacácion(cácdungdịchaxit,
bazơ,muối)

3. 1. Các khái niệm cơ bản về chất dẫn điện 3
•Kim loại được xem như một hệ thống cấu tạo từ các ion dương nằm trong môi trường các điện tử tự do, chúng
quyết định nhiều tính chất đặc trưng của kim loại như : tính nguyên khối, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính
dẻo của kim loại ...
•Hợp kim là sản phẩm của sự nấu chảy 2 hay nhiều nguyên tố mà nguyên tố chủ yếu là kim loại còn một lượng
nhỏ là lá kim.

4. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 4
•Khi kim loại không bị tác dụng của điện trường ngoài thì sự phân bố tốc độ
chuyển động nhiệt của các electron ( v
t) theo các hướng có xác suất như
nhau, dòng điện không tồn tại khi không có điện trường ngoài.
•Nếu kim loại được đặt trong một điện trường ngoài E thì mỗi electron sẽ chịu tác động của một lực: F = e.E
•Các electron chuyển động với một gia tốc ngược hướng điện trường E tạo thành dòng điện.
•Khả năng dẫn điện của kim loại được đặc trưng bằng điện dẫn suất của kim loại đó.

5. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 5
•Điện dẫnsuấtcủakimloại:
??????=
��
2
�
3���
??????=
�
��
2
�
3���
•Trongđó e = -1,6.10
-19
(C) ; m = 9,1.10
-31
(kg)
Ne : mậtđộ e-tự do
??????=�
�.�.�
�
VL (A
0
)

6. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 6

7. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 7
•Mạngtinhthểcủakimloại

8. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 8
•Mạng lập phương diện tâm(Mạng A1)
•Sốquảcầutrongmộtô cơsở: 6 . 1/2 + 8 . 1/8 = 4a
a
a2= 4.r
a2=4ra
a
a2= 4.r

9. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 9
•Mạng lập phương diện tâm(Mạng A1)
•Cấu trúc lập phương tâm mặt (FCC):
Các nguyên tử tiếp xúc với nhau dọc theo đường chéo mặt.
•4 nguyêntử / ô đơnvị: 6 mặt. 1/2 + 8 góc. 1/8

10. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 10
•Mạng lập phươngthểtâm(Mạng A2)
•Sốquảcầutrongmộtô cơsở: 1 + 8 . 1/8 = 2
a3=4r2
3a
a
a
= 4r 2
3a
a
a
= 4r

11. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 11
•Mạng lập phương thểtâm(Mạng A2)
•Cấu trúc lập phương tâm khối (BCC):
Các nguyên tử tiếp xúc với nhau dọc theo đường chéo củakhốilậpphương.
•2 nguyêntử / ô đơnvị: 1 tâm. 1/2 + 8 góc. 1/8
ThS. Nguyễn Ngọc Hùng

12. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 12
•Mạng lục phương xếp chặt (Mạng A3)
•Sốquảcầutrongmộtô cơsở: 4. 1/6 + 4. 1/12 +1 = 2
a=2r
�=
3
2
.�
2
.�

13. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 13
•Mật độ khốilàphầnthể�ch�nhraphầntrămcủamạngdo cácnguyêntử chiếmchỗ , đượcxácđịnh:
M
V=
n
V.v
V
.100%(Tƴinhchomኇôtôcơbትan)
•Trongđó: n
V: Sốnguyêntử trong1 ô
v: Thể�chcủanguyêntử
V : Thể�chcủaô cơbản
•Mạnglậpphươngdiệntâm:
n
V= 8.(1/8) + 6.(1/2) = 4
v=
4
3
πr
3
=
4
3
π
a2
4
3
V = a
3
•Mậtđộ khối: M
V=
nV.v
V
.100%=74%

14. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 14
•ATOMIC PACKING FACTOR (Hệ số đóng gói nguyên tử): FCC
•APF cho cấu trúc lập phương tâm mặt = 0,74 (APF tối đa có thể đạt được)
Close-packed directions:
length = 4R = 2a
Unit cell contains:
6 x 1/2 + 8 x 1/8
= 4 atoms/unit cell

15. •Cấu trúc lập phương tâm khối (BCC):
APF cho cấu trúc lập phương tâm khối= 0.68
2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 15
Close-packed directions:
length = 4R = 3a

16. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 16
Cách ký hiệumặtvà phươngtinhthểbằngchỉsốMiller:
•Ký hiệumặtbằng(h k l ) trongđó h, k, l là3 sốnguyênkhôngchia hếtchonhau, �mđượctươngứngtrênhệ
trụcOxyz(hoặcOabc) bằngcách:
Xácđịnhgiaođiểmcủamặtvới3 trục.
Lấygiá trịnghịchđảo.
Qui đồngmẫusố, xóamẫusốchungta cóchỉsốMiller ( khiđó cáctử sốsẽlà3 sốh, k, l cần�m).
Ngoàimậtđộ khốita thường�nhmậtđộ mặtM
s=
ns.s
S
=
ns.π.r
2
S
(S: làdiện�chmặttinhthể; r: bánkínhnguyêntử)

17. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 17
Cách ký hiệumặtvà phươngtinhthểbằngchỉsốMiller:
•Ký hiệuphươngbằng[ u v w ]: Trongđó u, v, w là3 sốnguyênnhỏ nhấtứngvớitọađộ củanguyêntử đầutiên,
trênphươngđiqua gốctọađộ 0 song songvớiphươngđã cho.

18. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 18
Cách ký hiệumặtvà phươngtinhthểbằngchỉsốMiller:
•ChỉsốMiller:

19. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 19
Cách ký hiệumặtvà phươngtinhthểbằngchỉsốMiller:
(100)���(100)
OA = (2a/3) along x-axis,
OB = (2a/5) along y-axis, and
OB = (1a/3) along z-axis.
(hkl)=(356)

20. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 20
Bàitậpmạngtinhthể:
Bài1: Cho biết sắt Fe, có mạng tinh thể lập phương thể tâm, bán kính nguyên tử 1,24A
0
, sắt Fe
αcó mạng tinh thể
lập phương diện tâm, bán kính nguyên tử 1,27A
0
a/ Tính hằng số tinh thể của mỗi mạng tinh thể nói trên?
b/ Tính mật độ khối của mỗi chất?
Bài 2: Cho biết nhôm có tinh thể kiểu mạng lập phương diện tâm với hằng số tinh thể là a = 4,04 A
0
a/Mô tả sự sắp xếp của các nguyên tử trên các mặt phẳng (111), (011) và (001). Hãy so sánh sự xếp chặt của các
nguyên tử nhôm trên 3 mặt phẳng đó?
b/Tính mật độ khối của tỉnh thể nhôm?
c/ Tính mật độ nguyên tử của tinh thể nhôm?

21. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 21
Bài tậpmạngtinhthể:
Bài3: Đồng có cấu trúc lập phương diện tâm, có bán kính nguyên tử là r= 0.128nm
Hãy �nh:
a/ Hằng số mạng a của đồng
b/ Mật độ nguyên tử (1/m
3
)và mật đó electron tự do (1/m
3
).
c/ Điện dẫn suất và điện trở suất ở 300
0
K. Biết λ = 420 Å

22. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 22
Bài tậpmạngtinhthể:
Vd
1:
Ex: Cr (BCC)
A = 52.00 g/mol
R = 0.125 nm
n = 2
a= 4RI3=0.2887 nm

23. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 23
Bài tậpmạngtinhthể:
Vd
2: Xác định khối lượng riêng của Na.
Kim loại Na Al
Nguyêntửkhối (đv.C) 22,44 26,98
Bánkính nguyên tử(A
0
) 1,89 1,43
Mạngtinh thể Lptk Lptk
Khốilượng riêng lý
thuyết (g/cm3)
0,919
?
Khốilượng riêng thực
nghiệm
0,97

24. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 24
Bài tậpmạngtinhthể:

25. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 25
Bài tậpmạngtinhthể:

26. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 26
Bài tậpmạngtinhthể:

27. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 27
Bài tậpmạngtinhthể:
Mật độ p của vật liệu được biểu thị như sau
ρ=
Khốilượngcủanguyêntửtrongôđơnvị
Thểtíchcủaôđơnvị
=
M
V
Ở đây M = m . N
e, và m = khối lượng của một nguyên tử.
Khối lượng của một nguyên tử m có thể thu được bằng cách
m=
Trọnglượngnguyêntử
SốAvogadro
=
A
w
N
A
Thể tích của ô đơn vị lập phương = a³. Vì vậy, mật độ có thể được tính toán bằng công thức đã
cho
ρ=
A
w.N
e
N
A.a
3
(2.61a)
(2.61c)
(2.61a)

28. 2. Sựdẫnđiệncủakimloại, mạngtinhthểcủakimloại 28
Bài tậpmạngtinhthể:
Example 2.4 Bán kính nguyên tử của đồng là 1.278 Å. Tìm khối lượng riêng của đồng. Biết trọng lượng
nguyên tử là 63,54; SốAvogadrolà 6.023.10
23
Solution: Copper has FCC (diện tâm) structure for which
a=
4r
2
,
Atomic weight
Aw=63,54
a=
4.1,278
2
=3,61Å
Using Eq. 2.16c we get
ρ=
A
w.N
e
N
A.a
3
=
63,54.4
6,023.10
23
.3,61.10
−83
=8,98Τgmcm
3
=8930Τkmcm
3

29. 3. Điệntrởsuấtcủakimloại 29
•Điện trở suất : là điện trở của dây dẫn có chiều dài là một đơn vị chiều dài và tiết diện là một đơn vị diện tích.
�=�
�
�
•Điện dẫn suất : là đại lượng nghịch đảo của điện trở suất.
??????=
1
�

30. 3. Điệntrởsuấtcủakimloại 30
•Điện trở suất của kim loại và của rất nhiều hợp kim tăng theo nhiệt độ, điện trở suất của Cacbon và của dung
dịch điện phân giảm theo nhiệt độ.
•Ở nhiệt độ sử dụng t₂ điện trở suất sẽ được tính toán suất phát từ nhiệt độ t₁ theo công thức:
��
2=��
11+??????�
2−�
1
R
T=R
0(1+αT)
•Trong đó, αlà số thay đổi điện trở suất theo nhiệt độ đối với vật liệu tương ứng và ứng với những khoảng nhiệt
độ được nghiên cứu.
•Hệ số αgần như giống nhau đối với các kim loại tinh khiết và có trị số gần đúng bằng 4.10
-3
1/°C.

31. 3. Điệntrởsuấtcủakimloại 31
Example 4.4 Resistance of a 200 metrelong copper wire is 21 ohm. Its diameter is 0.44 mm. Determine its specific
resistance.
Solution: Given are: I = 200m , R = 21Ω , d = 0.44 mm = 0.44x10
-3
m
R=ρ
L
S
ρ=
21∙π(0.44∙10
−3
)
2
4∙200
=1.597∙10
−8
ohm−m

32. 3. Điệntrởsuấtcủakimloại 32
Example 4.5 Resistance of a conducting wire is 57.2 2 at 70 °C and 50 Ω at 25 °C. Estimate its temperature
coefficient of resistance.
Solution. Given are: R
70= Resistance at 70
0
C = 57.2ΩR
25= Resistance 70 at 25
0
C = 50Ω
AsR
T=R
0(1+αT), so writing above equation for temperatures 25°C and 70°C, we have
R
25=R
0(1+25α) (i)
R
70=R
0(1+70α) (ii)
R
70
R
25
=
1+70α
1+25α
α=
7.2
2070
=3.478∙10
−3
K
−1
α=0.003478K
−1

33. 4. Hợpkim 33
Một số phương pháp thử kim loại và hợp kim
•Thử độ cứng theo phương pháp Brinell .
Dùng một viên bi cầu bằng thép đã tôi cứng có đường kính 2,5; 5; hoặc 10mm, ấn vào bề mặt vật cần thử với
một lực nhất định P. Tỉ số giữa lực P và diện tích của vết lõm F gọi là độ cứng Brinell của vật. Ký hiệu là : HB
�??????=
�
�
kG/mm²
Trong đó: P là lực đặt vào viên bi
F là diện tích của mặt lõm có hình chõm cầu.

34. 4. Hợpkim 34
Một số phương pháp thử kim loại và hợp kim
•Thử độ cứng theo phương pháp Brinell .
•Lực P phụ thuộc vào đường kính viên bị và loại vật liệu mà ta cần thử . F là diện tích của chõm cầu, tính theo
công thức :
�??????=
2??????
�??????(??????−??????
2
−�
2
)
kG/mm²
•Trong đó: D là đường kính viên bi, (mm)
h là chiều sâu của vết lõm,(mm)
d là đường kính của vết lõm, (mm)

35. 4. Hợpkim 35
Một số phương pháp thử kim loại và hợp kim
•Thử kéo
•Thử kéo là quá trình thử để xác định cơ tính của kim loại. Khi thử kéo ta có thể xác định được độ bền, độ đàn
hồi và độ dẻo của kim loại. (Hình 1.5)
Sức bền đứt (Ứng suất đứt khi kéo): Là sức bền tương ứng với giá trị lớn nhất của lực (P
max) tạo nên sự kéo đứt
của mẫu vật liệu có tiết diện A
0
δ
ri=
P
max
A
0
=kg/mm
2

36. 5. Hiện tượng tiếp xúc và sức nhiệt điện động 36
•Khi cho 2 kim loại khác nhau tiếp xúc thì giữa chúng có một hiệuđiệnthế tiếp xúc, nguyên nhân sinh ra hiệu
điệnthế tiếp xúc là do công thoát của mỗi kim loại khác nhau nên số electron tự do trong mỗi kim loại khác
nhau sẽ không bằng nhau (Hình 1.10).
•Theo lý thuyết, hiệu thế tiếp xúc U
ABgiữa 2 kim loại A, B là:
�
��=�
�−�
�=
��
�
��
�
�
�
�
•Trong đó:
U
A, U
Blà hiệuđiệnthế tiếp xúc của 2 kim loại A và B.
n
A,n
Blà số electron trong 1 đơn vị thể tích của 2 kim loại A và B.
•Hiệu thế tiếp xúc của các cặp kim loại dao động từ vài phần mười đến vài vôn.
T: Nhiệt độ chỗ tiếp xúc.
k : Hằng số Bolzmann.

37. 6. Vật liệu có tính dẫn điện cao 37
ĐỒNG:
•Đồng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện do có những đặc điểm sau:
Điện trở suất nhỏ
Độ bền vững cơ học cao
Bền vững hoá học
•Tính chất của đồng
Điện trở suất của đồng nhạy cảm với tạp chất.
Sức bền cơkhí tương đối lớn, dễ dát, dễ vuốt giãn, gia công dễ dàng khi nóng và khi nguội.
Bề mặt tiếp xúc với không khí dễ bị ăn mòn và hình thành màng sunphit. Tốc độ ăn mòn nhanh khi bị đốt nóng.
•Ứng dụng của đồng.
Đồng sử dụng trong kỹ thuật điện để sản xuất dây dẫn, cáp, các thiết bị phân phối...
Đồng cứng được sử dụng trong các trường hợp cần có độ bền cơ học cao, có độ cứng và chống mài mòn.
Đồng mềm được sử dụng khi cần có độ dẻo, độ bền kéo dãn.
Dễ gia công cán, kéo thành các kích thước khác nhau theo ý muốn
Dễ hàn nối.

38. 6. Vật liệu có tính dẫn điện cao 38
NHÔM:
•Nhôm là vật liệu thứ hai sau đồng được sử dụng rộng rãi. Nhôm là kim loại màu có đặc điểm rất nhẹ.
•Điện trở suất Al gấp 1,6 lần Cu, nhưng có khối lượng riêng nhỏ hơn 3,5 lần Cu.
•Nhôm là vật liệu có nhiều trong thiên nhiên, do đó giá thành thấp.
•Nhược điểm của Al là sức bền cơ khí thấp và gặp khó khăn trong việc thực hiện tiếp xúc điện tốt khi nối nhau.
•Tính chất của Al
Dễ dát mỏng, vuốt giãn được, có thể gia công dễ dàng khi nóng và khi nguội.
Có sức bền đối với sự ăn mòn
Khó khăn trong việc hàn và dính kết dây dẫn.
•Ứng dụng
Nhôm được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật làm dây dẫn, làm dụng cụ gia đình.

39. 6. Vật liệu có tính dẫn điện cao 39
1. Nichrome, a nickel-chromium alloy, having a composition of about 79-80% Ni + 19-20% Cr + 1-1.5%
Mn + some Fe.
2. Constantan, a copper-nickel alloy, having a composition of about 60% Cu + 40% Ni.
3. Manganin., a copper-manganese alloy, having a composition of about 86% Cu + 12% Mn + 2% Ni.

40. 6. Vật liệu có tính dẫn điện cao 40
�
??????=�.�
�
�=
�.�
8
⇒�=
�.�
8.�
=
??????.�
2
8.??????
??????
•P=const⇒R=const
�
1
�
2
=
�
��1
�
��2
=
�
��1
�
��2
2
�
1
�
2
=
??????
1.??????
??????2
??????
2.??????
??????1

41. 6. Vật liệu có tính dẫn điện cao 41
BT4:
Dây cáp nhôm lõi thép dẫn dòng định mức 300A với mật độ 2A/mm², dài 200m. Hãy tính:
Tiết diện, trọng lượng và độ võng của dây.
Thay dây nhôm bằng dây cáp đồng với yêu cầu tổn hao không đổi . Tính tiết diện, trọng lượng và độ võng của dây
Cho biết:
Đồng
??????=8,9
kg/km/mm
2
�=18,87
Ω/km/mm
2
??????
�??????=18kg/mm
2
Nhôm
??????=3,55
kg/km/mm2
�=29,00
Ω/km/mm
2
??????
�??????=9kg/mm
2

42. 6. Vật liệu có tính dẫn điện cao 42
BT5:
Dây dẫn đồng tròn có đường kính 4mm bọc cách điện PVC dày 2,2mm thì có điện áp làm việc danh định là 3,6KV.
Hỏi điện trường được tính lúc này cho PVC ?
R1
R2
U
r
E
E
MAX
E
MIN
E
r
r
ThS. Nguyễn Ngọc Hùng

43. 6. Vật liệu có tính dẫn điện cao 43
BT6:
Zn có cấu trúc 6 phương xếp chặt, hằng số mạng a = 0,2664 nm; c = 0,4945 nm; bước quãng đường tự do là : λ=
55A. Zn có số nguyên tố Z=30, phân bố (2, 8, 18,2).
Hãy tính:
a/ Bán kính nguyên tử của Zn
b/ Mật độ nguyên tử (1/m³) và mật độ electron tự do (1/m³).
c/Điện dần suất và điện trở suất ở 300
0
K

44. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 44
�
0�=�
001−
�
�
�
2

45. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 45

46. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 46
•Nguyên lý siêu dẫn là khi giảm nhiệt độ tới giới hạn Tc thì trong vật liệu các ẽ tự do có spin trái chiều sẽ bắt cặp
với nhau tao thành cặp e tự do. Dưới tác động của điện trường ngoài các cặp e khi di chuyển qua các nút mạng
của vật liệu sẽ lướt nhẹ trên các quĩ đạo ngoài do tác động đẩy, hút với lưới mạng tinh thể mà không va chạm
vào nguyên, phân tử

47. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 47
•Ở trạng thái siêu lạnh các electron xuất hiện một tính chất lượng tử: hiên tượng xuyên hầm (tunnel effect); đó
là hiện tượng các hạt có thể vượt một rào thế năng mà với năng lượng bình thường nó có thì không thể nào
vượt qua được nếu xét trong phạm vi cơ học cổ điển của Newton. Theo cơ học lượng tử các electron có thể
hình dung như là sự kết hợp có tính thống kê của cả hai tính chất sóng –hạt. Ở trạng thái siêu dẫn những sóng
–hạt điện tử có khả năng vượt qua một rào thế U lớn hơn năng lượng W của hạt, và khi thực hiện được điều
này thì có một dòng điện không bị cản lại (tức là bị mất năng lượng dưới dạng nhiệt ) như trong sự dẫn điện
thông thường.

48. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 48
•Các mẫu chất siêu dẫn của các trung tâm nghiên cứu trên giống nhau ở chỗ được tác dụng áp suất rất lớn (hơn
235.000 atmotphe). Điều này chứng tỏ một khả năng tăng nhiệt độ tới hạn Tc bằng cách đưa các nguyên tử
trong một hợp chất lại gần nhau hơn: khi các nguyên tử được đưa lại rất gần nhau trong vùng không gian có
kích thước dài trong khoảng 0,53.10 cm (giá trị trên là bán kính của quĩ đạo Bohr thứ nhất và được xem là biên
giới của các hiện tượng vĩ mô và vi mô), thì những hiệu ứng của thế giới vi mô (lượng tử) bắt đầu phát huy tác
dụng. Nếu đạt được áp suất hàng triệu atmotphe người ta có có thể vươn tới nhiệt độ Tc = 200°K và cao hơn
nữa.

49. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 49
•Vật liệu siêu dẫn
Đến nhiệt độ Tc = 4, 15
0
K điện trở suất của thủy ngân đột ngột giảm đến 0. Với dây dẫn bằng chì tiết diện
1mm² ở nhiệt độ Tc = 7.26
0
K, dòng điện đạt được I = 1250A, J = 10
9
A / m
2
lớn hơn mật độ dòng điện cực đại
đạt được trong kỹ thuật hàng trăm lần mà vật dẫn không bị nóng
Trạng thái siêu dẫn bị phá hủy khi dòng điện I lớn hơn giá trị I
0= 2rH
0(T) với r là bán kính dây dẫn.
Trạng thái siêu dẫn còn bị phá hủy khi ở trong từ trường mạnh. Giá trị cường độ từ trường lúc này (ký hiệu H
0)
phụ thuộc vào nhiệt độ

50. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 50
•Vật liệu siêu dẫn loại 1:
VLSD1 Tc(
0
K) Bc(T)
Al 1,14 1,18 0,0105
Pb 7,19 7,26 0,0803
Hg 4,15 4,22 0,0411
Sn 3,69 3,72 0,0305
Ti 0,4 0,53 0,0056
W 0,02 0,0001
Nb 9,22 9,26

51. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 51
•Các nguyên tốsiêu dẫn

52. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 52
•Vật liệu siêu dẫn loại 2:
VLSD2 Tc(
0
K) Bc(T)
Nb-Ti 10,2 12
Nb-Zn 10,8 11
Nb
3-Sn 18,3 22
Nb
3-Al 18,9 32
Nb
3-Ge 23 30
V
3Ga 16,5 22
Pb
6Mo
6S
8 14 45

53. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 53
•Vật liệu siêu dẫn
1973, Phát hiện ra Nb
3Ge có T
c= 23.3
0
K dùng hydro lỏng rẻ hơn
1974, Vật liệu gốm siêu dẫn đdược phát hiện với hợp chất BaPb
1-xBi
xO
3(x = 0,5) Có Tc cực đại cỡ 13
0
K.
1986, Nhóm TOKYO đã xác định được (La
0,85Ba
0,15)
2CuO
4.8có cấu trúc perouskite loại K₂NiF
4và Tc cỡ 30
0
K.
1988, Phát hiện ra VLSD dựa trên Thali T₂Ca
2Ba
2Cu
30
10với T
c= 127
0
K Sau đó không lâu tìm thấy một ôxit hỗn
hợp của đồng, bari, canxi và thủy ngân có tính siêu dẫn với T
c = 150
0
K
1991, Một số nhà khoa học đã tìm ra siêu dẫn còn có trong hợp chất hữu cơ KXC
60
Đến năm 2007, đã có hợp chất siêu dẫn trên nền sắt Fe được phát hiện.

54. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 54
•Vật liệu siêu dẫn
Loạisiêudẫn Chấtsiêudẫn
tiêubiểu
Nhiệtđộchuyển
pha
Năm
Siêudẫnkimloại
vàhợpkim
Hg 4,2 1911
Nb 9,3 1930
Nb
3
Sn 18,1 1954
Nb
3
Ge 23,7 1973
Oxitsiêudẫn
chứaCu vàO
La-Sr-Cu-O 20-30 1986
Y(Re)-Ba-Cu-O 85-95 1987
Bi-Sr-Ca-Cu-O 115-120 1988
Ti-Ba-Ca-Cu-O 120-125 1988
Hg-Ba-Ca-Cu-O 90-164 1993
khôngchứaCu Ba-K-Bi-O 20-30 1988
Siêu dẫn hữu cơ K
x
C
60
30 1991
KhôngchứaCu ,OLn(Re)-Ni-B-C 17 1994
Y-Pd-B-C 23 1994

55. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 55
•Vật liệu siêu dẫn

56. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 56
•Ứng dụng vật liệu siêu dẫn
Thiết bịSQUID 1 thiết bịnhận biết nhạy cảm nhất được biết đến hiện nay
trong khoa học được sửdụng đểđo từtrường.

57. 7.Kim loại và hợp kim siêu dẫn 57
•Kếhoạch phát triển vật liệu siêu dẫn

58. KẾT THÚC CHƯƠNG 1