Différence entre la superfluidité et la supraconductivité
Le différence clé entre la superfluidité et la supraconductivité Est-ce que la superfluidité est l'écoulement des atomes d'hélium 4 dans un liquide tandis que la supraconductivité est le flux d'une charge d'électrons à l'intérieur d'un solide.
Les termes superfluidité et supraconductivité sont des phénomènes liés à l'écoulement sans résistance, mais ils décrivent ces flux pour différents systèmes.
CONTENU
1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la superfluidité
3. Qu'est-ce que la supraconductivité
4. Superfluidité vs supraconductivité sous forme tabulaire
5. Résumé - Superfluidité vs supraconductivité
Qu'est-ce que la superfluidité?
La superfluidité est une propriété caractéristique d'un fluide qui n'a aucune viscosité et capable de s'écouler sans aucune perte d'énergie cinétique. Si nous remuons un superfluide, il a tendance à former des tourbillons qui continuent de tourner indéfiniment. Nous pouvons observer la superfluidité survenant dans deux isotopes d'hélium: Helium-3 et Helium-4. Nous pouvons liquider ces deux isotopes en les refroidissant à la température cryogénique.
La superfluidité est une propriété de divers autres états exotiques de matière qui relèvent de l'astrophysique, de la physique à haute énergie et de la gravité quantique. La théorie concernant la superfluidité a été développée par le physicien soviétique Lev Landau avec Isaak Khalatnikov. Cependant, ce phénomène a été découvert à l'origine par Pyotr Kapitsa et John F. Allen en hélium liquide.
Figure 01: L'hélium liquide est une superfluidité
Lorsque l'on considère l'hélium liquide-4, sa superfluidité se produit à une température très élevée par rapport à celle de l'hélium-3. Cela est principalement dû au fait qu'un atome d'hélium-4 est une particule de boson, en raison de son rotation entier tandis qu'un atome d'hélium-3 est une particule de fermion qui ne peut former des bosons que par le jumelage avec lui-même à basse température. De plus, la superfluidité de l'hélium-3 a été la base du noble prix de physique en 1996.
Qu'est-ce que la supraconductivité?
La supraconductivité est un phénomène quantique où certains matériaux présentent une conductivité élevée à des régimes magnétiques et de température particuliers. Ce phénomène a été découvert par onnes en 1911. Cependant, il n'y avait pas de théorie microscopique cohérente qui pourrait décrire pourquoi la supraconductivité se produit au moment de la découverte. Cependant, Bardeen et Cooper ont publié un article indiquant le fondement mathématique de la supraconductivité conventionnelle.
La découverte de la supraconductivité s'est produite lors de l'étude des propriétés de transport du mercure (HG) à basse température. Onnes a découvert que, en dessous de la température liquidante de l'hélium (à environ 4.2 k), la résistivité du mercure tombe soudainement à zéro. Mais l'attente était que la résistivité irait à zéro ou divergerait à une température nulle mais ne disparaîtrait pas soudainement à une température finie. Cette disparaître a indiqué un nouvel état fondamental et a été découverte comme une propriété de supraconductivité.
Quelle est la différence entre la superfluidité et la supraconductivité?
La superfluidité est une propriété caractéristique d'un fluide ayant une viscosité nulle et capable de s'écouler sans aucune perte d'énergie cinétique. La supraconductivité est un phénomène quantique où certains matériaux présentent une conductivité élevée à des régimes magnétiques et de température particuliers. La principale différence entre la superfluidité et la supraconductivité est que la superfluidité est le flux d'atomes d'hélium 4 dans un liquide tandis que la supraconductivité est le flux de charge d'électrons à l'intérieur d'un solide.
L'infographie suivante explore la différence entre la superfluidité et la supraconductivité sous forme tabulaire.
Résumé - Superfluidité vs supraconductivité
La superfluidité est une propriété caractéristique d'un fluide ayant une viscosité nulle et capable de s'écouler sans aucune perte d'énergie cinétique. La supraconductivité est un phénomène quantique où certains matériaux présentent une conductivité élevée à des régimes magnétiques et de température particuliers. La principale différence entre la superfluidité et la supraconductivité est que la superfluidité est le flux d'atomes d'hélium 4 dans un liquide tandis que la supraconductivité est le flux de charge d'électrons à l'intérieur d'un solide.
Référence:
1. «Superfluidité." Wikipédia, Fondation Wikimedia, 7 mai 2021.
Image gracieuseté:
1. "Liquid Helium Rollin Film" de I, Alfredleitner, a pris cette photo dans le cadre de mon film
«Hélium liquide, superfluide» - propre travail (domaine public) via Commons Wikimedia
