المطعم بالباريوم BI-2212 تحضير وتشخيص الطور

يولعلا ثحبلاو يلاعلا نيلعتلا ةراسو

...:بيتزتلا نقر ...:لسلستلا نقر

يداىلاب زضخل هوح ذيهشلا تعهاج

تقيقذلا مىلعلا تيلك

ءايشيفلا نسق

ةداهش لينل تهذقه جزخت ةزكذه

يويداكأ شتصاه

مىلع :لاجه

ةداولا

:صصخت

ءايشيف

تقاطو ثاعاعشإ تيقيبطت

:داذعإ نه

ةوزه شواس

توطاف دايص

عىضىولا

تشقون . :موي 00 / 00 / 2012 زتاصلأا نه تنوكولا تشقانولا تنجل ماهأ ة : يحتف ساسوب يلاع نيلعت راتصا يداولا تعهاج شيئشلا شيبزلا شضب ذعاضه راتصا -أ يداولا تعهاج لا شقانو 1 قداصلا ذوحه بوبحه شضاحه راتصأ -أ يداولا تعهاج لا شقانو 2 داشه ينوويه ذعاضه راتصأ -أ يداولا تعهاج لا فششو يعهاجلا نصوولا : 2017 / 2012

رىطلا صيخشتو زيضحت

Bi-2212

مىيرابلاب نعطولا

نافرع و ركش

.رادقلأا ردقلدا رافغلا زيزعلا ,راهقلا دحاولا لله دملحا

لاو ةقاطلا دمو انل ونوعو وقيفوت ىلع هركشنو هدمنح

ب

ص

ي

.اننحث زاجاإن ة

:لضافلا ذاتسلأا لىإ نانتملاا رفاوو ركشلا ليزبج مدقتن

«

دارم ينوميم

»

مرك ىلع.

دعاسم في بوؤدلا هدهج ىلعو انتركذم ىلع فارشإنا ولوبق

فطقو اهماتمإ ىلع انت

ثحبلا ةرثم

,

. هرمع في للها لاطأو ملعلل ارخذ للها ومادأ

مسق ةذتاسأ لك لىإ ركشلا ميظعب مدقتن امك

ءايزيفلا

ةعمابج

ديهشلا

رضلخ وحم

...

ةساردلا هذى يمدقتب لضفت نم لك ركشنو

اهتشقانمو

...

...اندشرأو اندعاس نم لكو

.ةبيطلا ةملكلاب ولو نوعلا دي انل مدق نم لكو

لا إ

ءاده

ِّيط ناك هم ّلك لىإ

بّيط ،سفنلا ب

قللخا

...

لمعلا بِّيط

نه

ميلإ عااومتا لمعلا ااذ دي

نأ ىسع

و

ّببح ناك

ان

معمو منم له

يف اًُق ذقن ازه اُهًع ب تيهاي تساسذ تيهقاُنا تقئاف داىًنا سىطحو ةشيبك تيصىنىُكح تيًهأب زيًخح يخنا ذيح ،ٍيشًخسي فاشخكاو تساسد ًنإ مًعنا ازه يف اُقشطح ثابكشًنا ذحأ ًهع وىيسابناب ىيعطخنا شيرأح تيفزخنا تهئاعنا ٍي Bi-Sr-Ca-Cu-O و ىه أ ح سىطنا ثابكشي ذ Bi-2212 كنرو تيىيُبنا صاىخنا ًهع لاًعخساب ا تعشلأا ساشعَإ تيُقح ًهع تيُيسن نا قيحاسً ح فذهب عبخخ ٌىكح سىطنا Bi-2212 ساىطلأاو ٌأ ٍكًي يخنا يشخلأا كنر و يشخأ ًنإ شيضحح تهحشي ٍي ثاُيعنا يف ذصاىخح لاًعخساب ثاَايبنا ةذعاق و شياَشب Winploter و . ن أ تساسذ فايط ساشعَإ تعشلأا X اهُيسححو تكبشنا جباىر ىيق داضيإو شهيي ٍئاشقو ( hkl ) اُهًعخسا شياَشب JADE5 . حساًنا يَوشخكنلإا شهضًنا مًعخسا اًك مع لىظحنا عشغب ةسىط ا غعب ثابيبحن تيشهضًنا تيُبهن ُيعن ثا اهفراكحو سىطنا ثابيبح ىحلاح يذيو تسوسذًنا اهيف . ًنإ اُهطىح ذقو تًيقنا ٌأ x=0,3 تصشح تًيق يه بازنا ضقاُخي ذيح ٍيخ a و b مبق x=0,3 ىهو ِذعب ٌادادزين ٌادىعي ىر ياًح دذحي اي سكع ا جبازهن c شرؤي ٍكنو ثابيبحنا مكش ًهع شيبك مكشب شرؤي لا ىيعطخنا ٌأ اَذصو اضيأ . .ثاُيعنا غعب تفازك ًهع افيفط شيرأح تاملكلا ا ةيحاتفمل : سىطنا Bi-2212 ، معافخنا يف تناحنا ،تبهظنا تيُيسنا تعشلاا ساشعَإ ، ا واظُن Bi-Sr-Ca-Cu-O ، ىيعطخنا ب ،وىيسابنا تيهقاُنا تقئاف ثايفزخنا . Abstract :

In this work, we examined the effect of barium doping in one of the ceramic compounds of the Bi-Sr-Ca-Cu-O family who is the Bi-2212 phase on the structural properties. We had Used X-ray diffraction technique to fellow the formation of the Bi-2212 phase and other phases may be existing in samples from one preparation step to another using the comparison with database files and Winploter software. To study X-ray diffraction spectra and to find the lattice constants and the hkl indices, we used JADE 5 software. The scanning electron microscope was used to obtain a picture of the microscopic structure of the grains of some studied samples there binding and condensation.

We found that the value of x = 0,3 is a critical value, where the constants a and b decrease before x = 0,3 and then return to increase after it, which is exactly the opposite in the case of constant c. We also found that the barium doping does not significantly affect the grains shape but slightly affects the density of some samples.

Key words: Bi-2212 phase, solid state reaction, DRX, Bi-Sr-Ca-Cu-O system, Barium doping, superconducting ceramics.

تايىتحملا سرهف

...لاكشلاا شرهف I ... لواذدنا شرهف IV ... زىيرنا شرهف ... V ...تياػ تيذمي . ... 1 اهميعطتو ةقئافلا لقاىنلا ىلع تايمىمع :لولاا لصفلا . I -1 تيذمي ... ... ... ... 3 -I 2 خيراح ملاىُنا ...تمئافنا ... ... 3 I -3 فيرؼح ملاىُنا ...تمئافنا ... ... ... ... 5 I -3 -1 ريسفح ةرهاظنا ... ... . ... 6 I -3 -2 صئاصخ ةرهاظ ملاىُنا ...تمئافنا ... ... 6 I -3 -2 -1 تيوامًنا وذؼًنا ...تي ... ... 7 I -3 -2 -2 ..تطُغًنا ... ... 8 I -3 -2 -3 ريدامًنا ...تخرحنا .... .... .... .... .... ... .... 9 I -3 -2 -3 -1 تخرد ةرارحنا تخرحنا ( Tc ) ... ... ... ... ... 9 I -3 -2 -3 -2 ممحنا يسيطاُغًنا جرحنا ( Hc ...) ... ... 11 I -3 -2 -3 -3 تفاثك رايخنا جرحنا ( Jc ) ... ... ... 11 I -3 -2 -3 -4 حطسنا جرحنا (Sc) ... ... 11 I -4 عاىَأ ملاىُنا ...تمئافنا ... . 11 I -4 -1 ملاىُنا تمئافنا ٍي عىُنا ...لولأا ... 11 I -4 -2 ملاىُنا تمئافنا ٍي عىُنا ...يَاثنا ... 12 I -4 -2 -1 تيُب ...ثاياوذنا ... ... 13 I -4 -2 -2 جيبثح ...ثاياوذنا ... 15 I -5 ىهأ ثايرظَ تيهلاُنا ...تمئافنا ... ... 15 I -5 -1 تيرظَ ةىخلإا ...ٌذُن ... 15 I -5 -2 تيرظَ سَاغ ؽرىب – ...ٌذُن ... 16 I -5 -2 -1 تفاسي ...كفاىخنا ... ... 16 I -5 -2 -2 كًػ ...قارخخلإا ... 17 I -5 -3 تيرظَ لا BCS ... ... 18 I -6 ملاىُنا تمئافنا ثار تخرد ةرارحنا تخرحنا تيناؼنا ( HTCS ) ... ... 21 I -7 ثابكري واظُنا ………Bi-Sr-Ca-Cu-O ... 21 I -7 -1 تيُبنا تيرىهبنا رىطهن Bi-2212 ... ... 21 I -7 -2 رثأ ىيؼطخنا ىهػ تيُبنا ...تيرىهبنا ... 25 I -8 ثاميبطح ملاىُنا ...تمئافنا ... 26 I -8 -1 ثاميبطح صئاصخنا تيئابرهكنا ... ... ... 26 I -8 -2 ثاميبطح صئاصخنا ...تيسيطاُغًنا ... 27

.اهصيخشت قرطو تانيعلا ريضحت :يناثلا لصفلا II -1 تيذمًنا ... ... . ... 31 2-II ريضحح ملاىُنا تمئافنا ... ... ... 31 II -2 -1 تميرط لىهحي ـ ولاه ( Sol-Gel ) ... ... ... 31 2-2-II تميرط افخنا مػ بهصنا ... .. ... 32 II -2 ـ 2 -1 تهحري ظهخنا و كحسنا ... ... ... 32 2-2-2 –II تهحري تُسهكنا ... .. . ... 32 II -2 --2 ـ 3 تهحري ميكشخنا ... .. ... ... 33 -2-2- II 4 تهحري ذيبهخنا ... .. ... ... 33 II -3 مًؼنا يبيردخنا ... ... .. ... ... 34 II -3 -1 ريضحح ثاُيؼنا ... .. ... ... 34 II -3 -2 ريضحخنا ... . ... ... 35 4-II ثايُمح صيخشح ثاُيؼنا ... ... 41 II -4 -1 تيُمح جارؼَا تؼشلأا تيُيسنا ( DRX ) ... .. ... ... 41 -1-4-II 1 جاخَا تؼشلاا تيُيسنا ... . ... ... ... 41 II -4 -1 -2 اذبي جارؼَإ تؼشلاا تيُيسنا ... . ... ... 41 II ـ 4 -2 رهدًنا يَورخكنلإا حساًنا ( M.E.B ) ... . ... ... 42 .اهتشقانمو جئاتنلا ليلحت :ثلاثلا لصفلا III -1 حئاخَ جارؼَإ تؼشلأا تيُيسنا ( DRX ) ... . ... ... ... 46 III -1 -1 فايطا جارؼَلاا تهحرًن تُسهكنا ... . ... ... 46 III -1 -2 فايطا تهحري ذيبهخنا ... ... ... 51 III -1 -3 ريثأح ىيؼطخنا ىهػ جباىث تكبشنا ... . ... ... 57 III -2 حئاخَ رهدًنا يَورخكنلإا حساًنا ... . ... ... 61 ... تياؼنا تًحاخنا ... ... 63 ... غخارًنا تًئال ... 65 ...كحلاًنا ... ... 72

لوادجلا سرهف

لودجلا بيترت لودجلا ناىنع ةحفصلا لولأا لصفلا ( I -1 ) .تيهقبننا تقئبفنا مقاىننبب تقهعخمنا خيراىخنا مهأ نع ضخهم مثمي 3 ( I -2 ) .قئبف مقبن و ينبثم مقبنن يسيطبنغمنا كىهسنا نيب تنربقم 9 ( I -3 ) تهئبعنا ثببكرمن تيىينبنا ثبمىهعمنا ضعب Bi2 Sr2Can-1 Cun O2n+2 12 ( I -4 ) رىطهن تيسبسلأا تيهخنا ثارذ ثبيثادحإ مثمي 2 .Bi-221 12 ( I -5 ) .د ىمسبهن تقئبفنا مقاىننا يف ميعطخنا بهثدحي يخنا ربثلأا مهأ 14 يناثلا لصفلا ( II -1 ) دنع تنسهكمنا قيحبسمنا تيمسح ° C 088 للاخ 12 .تعبس 23 ( II -2 ) صارقلاا ديبهح فورظ حضىي لودج . 34 ثلاثلا لصفلا ( III -1 ) فيرعح قيحبسمنا تنسهكمنا 35 ( III -2 ) تبسننا تيىئمنا رىطهن Bi-2212 يف قيحبسمنا تنسهكمنا ( 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5 و 6 ) . 39 ( III -3 ) زىمر صارقلأا ةدبهمنا . 42 ( III -4 ) راىطلأا ةدجاىخمنا يف ثبنيعنا ةرضحمنا دعب تهحرم ديبهخنا ـن 38 . تعبس 43 ( III -5 ) تبسن دجاىح رىطنا Bi-2212 يف تنيعنا دعب تهحرم ديبهخنا . 43 ( III -6 ) جباىث تكبشنا ثبنيعهن تسوردمنا . 43

لاكشلأا سرهف

بيترت لأا لاكش لأا ناىنع لاكش ةحفصنا لولأا مصفنا ( I -1 ) مثًٌ حئامي حٍهلاُنا حمئافنا حنلاذت حخسد جساشسنا 5 ( I -2 ) مكش سٔشًن خأَشركنلإا للاخ حكثشنا حٌسٕهثنا 6 ( I -3 ) ضفشنا وارنا لادًهن ًغٍطاُغًنا ًف ملإُنا حمئافنا 7 ( I -4 ) خاشٍغذ حئامًنا حٍئاتشٓكنا حنلاذت حخسد جساشسنا 7 ( I -5 ) مؼف شُغٌ اي ًف لادًنا كئاف حٍهلاُنا 8 ( I -6 ) ظٍطاُغي ٕفطٌ قٕف ىغخ كئاف ًهلاُنا 8 ( I -7 ) حخسد جساشز حخشسنا حُعٔ فاشركا ضؼت دإًنا حمئاف حٍهلاُنا 11 ( I -8 ) مثًٌ رطغنا جشسنا يزنا ذسٌ حمطًُنا حمئاف حٍهلاُنا 11 ( I -9 ) ىُسُي شٍغذ حطُغًنا حنلاذت لادًنا ًغٍطاُغًنا عُٕهن لٔلأا 12 ( I -11 ) ىُسُي شٍغذ حطُغًنا حنلاذت لادًنا ًغٍطاُغًنا عُٕهن ًَاثنا 12 ( I -11 ) ىعس ًسٍضٕذ حٍُثن حيأذنا 13 ( I -12 ) مثًٌ عصٕذ خايأذنا ًف حناسنا حطهرخًنا 14 ( I -13 ) مثًٌ حكثش فٕغكشتأ خايأذهن ملاَ كئاف حٍكٍعلاكنا ٍي عُٕنا ًَاثنا 14 ( I -14 ) مثًٌ حكشز خايأذنا ًف ملإُنا حمئافنا 15 ( I -15 ) حفاغي كفإرنا ٍٍت حمطًُنا حٌداؼنا حمئافٔ حٍهلاُنا 17 ( I -16 ) ىُسُي رضٌٕ خاشٍغذ λ حنلاذت T 17 ( I -17 ) حكثشنا حٌسٕهثنا 18 ( I -18 ) ىعس ًسٍضٕذ جأصلأ شتٕك حٍَٔشركنلإا 19 ( I -19 ) شٍغذ حفاثك جأصأ شتٕك حٍَٔشركنلاا 19 ( I -21 ) سٕطرنا ًُيضنا حخسذن جساشسنا حخشسنا دإًهن حمئافنا 21 ( I -21 ) حٍُثنا حٌسٕهثنا سإطلأ حهئاؼنا Bi2 Sr2Can-1 CunO2n+4+d 21 ( I -22 ) غٌصٕذ خإٌرغًنا حٌسزنا حٍُثنا ًف سٕطنا Bi-2212 22

( I -24 ) غضًٕذ خاسر طاسُنا ٍٍدغكٔلأأ مخاد حٍهخنا حٍعاعلأا سٕطهن Bi-2212 24 ( I -25 ) خاٍعاًخ ِٕخٕنا حهكشًنا ٍي خاسر طاسُنا ٍٍدغكٔلأأ مخاد حٍهخنا حٍعاعلأا سٕطهن Bi-2212 24 ( I -26 ) رضٌٕ حٍُثنا حٌسٕهثنا Bi-2212 جسزن طاسُنا 25 ( I -27 ) مثًٌ خلاتاكنا 26 ( I -28 ) مثًٌ خادذسي ساٍرنا 26 ( I -29 ) IRM 27 ( I -31 ) جٕمنا حٍغٍطاُغًنا ًْ ًرنا رًغذ غفشت ساطمنا 27 ( I -31 ) ساطل MEGLEV ( 552 ىك) / حػاع 28 يناثنا مصفنا ( II -1 ) جسٕط مػافرنا ًئاًٍٍكنا للاخ شٍضسرنا حمٌشطت لٕهسي -ولاْ 31 ( II -2 ) مزاشي حمٌشط لٕهسي ـ ولاْ لٕظسهن ىهػ حٍُؼنا حعٔسذًنا 32 ( II -3 ) حمٌشط ظثكنا ( ظغضنا ) فادنا 33 ( II -4 ) ىْأ مزاشًنا شٍضسرن حؼطل حٍفضخ حمٌشطت مػافرنا ًف حثهظنا حناسنا 34 ( II -5 ) ظطخي ضخهٌ حٍنآ مكشذ سٕطنا Bi-2212 35 ( II -6 ) ظطخي سإطلأا واظُهن Bi2O3-SrO-CaO-CuO 35 ( II -7 ) طامعإ ظطخًن سإطلأا ًثلاثنا واظُهن Bi2Sr2O5-CaO-CuO 36 ( II -8 ) ذٍعاكلأا )أ( خإَتشكنأ حٍنٔلأا ٌاضًٍنا )ب( ًَٔشركنلاا مًؼرغًنا 36 ( II -9 ) قٕسغًنا ظَادرًنا ذؼت حٍهًػ جضًنا ٔ كسغنا 37 ( II -11 ) حٍؼضٔ كٍزاغًنا ًف ٌشفنا اشٍضسذ أذثن حدناؼي حُغهكنا 38 ( II -11 ) ظطخي خادناؼًنا حٌساشسنا ًرنا غضخذ آن خاٍُؼنا ًف ًرهزشي حُغهكنا ذٍثهرنأ 38 ( II -12 ) (أ ) ةنامنا مًؼرغًنا ًف مٍكشذ صاشللأا ( ب ) صشمنا ًف ّهكش ًئآُنا 38 ( II -13 ) صاشللأا حهكشًنا مخاد ٌشفنا اشٍضسذ حٍهًؼن اْذٍثهذ 39 ( II -14 ) ظطخي مزاشًن شٍضسذ خاٍُؼنا حمٌشطت مػافرنا ًف حثهظنا حناسنا 39 ( II -15 ) ىعس ًسٍضٕذ حتٕثَلأ جذٍنٕك حؼشلأن حٍٍُغنا 41

( II -17 ) جسٕط صآدن دٍٕسنا مًؼرغًنا ًف حعاسد خاٍُؼنا 42 ( II -18 ) مػافذ عاؼشلاا ًَٔشركنلاا ٔ جداًنا 43 ( II -19 ) جسٕط شٓدًهن ًَٔشركنلاا رعاًنا مًؼرغًنا 43 ثناثنا مصفنا ( III -2 ) فٍط جاشؼَإ حؼشلأا X كٍزاغًهن : 1 ، 2 ٔ 3 حُغهكًنا ذُػ 811 ° C للاخ h12 47 ( III -2 ) فٍط جاشؼَإ حؼشلأا X كٍزاغًهن 4 ، 5 ٔ 6 ذُػحُغهكًنا 811 ° C للاخ 12 h 48 ( III -3 ) حثغَ ذخإذ سٕطنا Bi-2212 ًف كٍزاغًنا حُغهكًنا 51 ( III -4 ) فٍط جاشؼَلاا X صشمهن شٍغ ىؼطًنا ذثهًنأ ًف 821 ° C للاخ 31 حػاع 51 ( III -5 ) فاٍطأ جاشؼَلاا X صاشللأن 2 ، 3 ٔ 4 جذثهًنا ًف 821 ° C للاخ 31 حػاع 52 ( III -6 ) فاٍطأ جاشؼَلاا X صاشللأن 5 ٔ 6 جذثهًنا ًف 821 ° C 53 ( III -7 ) شٍغذ حثغَ ذخإذ سٕطنا Bi-2212 غي شٍغذ ساذمي ىٍؼطرنا x وٌٕساثنات 55 ( III -8 ) حَسامي فاٍطأ جاشؼَلاا X صاشللأن حًؼطًنا وٌٕساثنات 56 ( III -9 ) ذاٌضَإ حٌٔاضنا شٍغرت ساذمي ىٍؼطرنا ( اُْ شٍثكرنا مًش حمطًُنا ٍٍت 2 =20° θ 2 ىنإ 2 2θ=27° ) 56 ( III -11 ) ظطخي ذٌذسذ ٍٍغسذٔ دتإث حكثشنا لاًؼرعات حياَشت JADE5 57 ( III -11 ) شٍغذ ًرتاث حكثشنا a ٔ b حنلاذت ساذمي ىٍؼطرنا x ٍي وٌٕساثنا 58 ( III -12 ) شٍغذ دتاث حكثشنا c حنلاذت ساذمي ىٍؼطرنا x ٍي وٌٕساثنا 59 ( III -13 ) سٕط شٓدًنا ًَٔشركنلاا رعاًنا ضؼثن خاٍُؼنا ذؼت ذٍثهرنا 61

زىمرلا شرهف ةينيجلالا فورحلا A : ( ًئاتشهكنا ٌىًكنا V .) B : ( ًغٍطاُغًنا ممحنا Tesla .) d : . حٌشري ىٍكىرغنا ٍع دىٍحنا dhkl : .حٌسىهثنا خاٌىرغًنا ٍٍت ذعاثرنا 2D : .ذعثنا ًئاُث Eg : ( جىجفنا حلاط ev .) F : ( ضرَسىن جىل N .) H : ًجساخنا لاجًنا ( Tesla .) Hc : ا لاجًن جشحنا ًغٍطاُغًنا ( Tesla .) Hc1 : لاجًنا ًغٍطاُغًنا لولأا ( Tesla .) Hc2 : لاجًنا ًغٍطاُغًنا ًَاثنا ( Tesla .) I : (ًئاتشهكنا ساٍرنا A .) Ic : جشحنا ساٍرنا ( A .) J : (ساٍرنا حفاثك A/m2 .) K : .وذُن غسىت ضَاغ مياعي L : نا ث (ٍٍكهغنا ٍٍت ذع m .) m : ( حهركنا kg .) M : ( ظُغًرنا A/m .) n : .حٍنىًنا حثغُنا دذحذ ns : ( خاَصشركنلإا حفاثك m-3 .) n 0 : ذُع خاَوشركنلإا حفاثك مثًذ 0 k ( m-3 .) t : ( ٍيضنا h .) T : ( جساشحنا حجسد k (وأ ) C° .) Tc : حجسد جساشحنا حجشحنا ( k ) . Ton : حجسد جساشح لىحرنا حٌاذت ( k .) vF : ( ًيشٍف حعشع m/s .) X : .حٌسىهثنا حكثشنا ًف خاسزهن ىنولأا حٍثاذحلإا Y : حٍثاذحلإا ٍَاثنا ح خاسزهن ًف حكثشنا حٌسىهثنا Z : حٍثاذحلإا ثناثنا ح خاسزهن ًف حكثشنا حٌسىهثنا ةينانىيلا فورحلا α : . دتاث ξ : ( كفاىرنا حفاغي m .) ( ) ξ : حياوذنا شطل فصَ ( .)

λ : قاشرخلإا كًع ( m .) 0 λ : كًع ذُع قاشرخلإا 0 k ( m .) L λ : كًع وذُهن قاشرخلإا ( m .) ( r ) Ψ : .حجىًنا حناد θ : ( يىرغًناو دساىنا عاعشلإا ٍٍت حٌواضنا ° .) : | | ًَوشركنلإا جوضنا ظتاشذ حلاط ( ev .) ⃗⃗⃗⃗ . حناد جسذذ ρ : ( حٍئاتشهكنا حٍيوامًنا m . ῼ .) T : ضشع حمئافنا حناحنا ىنإ حٌداعنا حناحنا ٍي لامرَلإا ( k .) )تلالادلا (تارشؤملا hkl : .شهٍي ٍئاشل kal : .فذهنا خاسزن ىنولأا حمثطنا تاراصحخلاا BCS : .شفٌششو شتىكو ٌٍدسات حٌشظَ MANUFACTORY PROTO جاشعَلإا صاهجن ىعا : . DRX : .حٍٍُغنا حعشلأا جاشعَا HREM : شهجًنا .حلذنا ًناع ًَوشركنلاا IRM : .ًغٍطاُغًنا ٍٍَشنا OPIT : .بىثَأ مخاد ذٍغكلأا قىحغي MEB : .حعاًنا ًَوشركنلإا شهجًنا MET : شهجًنا ًَوشركنلإا .زفاُنا MAGLEV : .فٍهجاي ساطل RE : .جسداُنا خاٍتاشرنا RMN : .يوىُنا ًغٍطاُغًنا ٍٍَشنا Sol-Gel : لىهحي -.ولاه Sm : وىٌشياغنا شصُع . Tescan : عىَ ٍي حعاي ًَوشركنا شهجي .ظثٍهٍف Bi-2212 : .طوسذًنا ةكشًهن ساصرخا PCPDFWIN : .خاثكشًنا طعثن خاَاٍثنا جذعامن ىعا HTCS : .حٍناعنا حجشحنا جساشحنا حجسد خار حمئافنا ملاىُنا LTS حٌذٍهمرنا حمئافنا ملاىُنا : HTS جساشحنا حٍناع حمئافنا ملاىُنا : MTGP : ًئضجنا ساهصَلاات ىًُنا حمٌشط Nobertherm : . مًعرغًنا ٌشفنا ىعا

ةيئايسيف ثباىث c : ( غاشفنا ًف ءىضنا حعشع m/s 008 * ..9999.2 .) e : ( ٌوشركنلإا حُحش c 09 -00 * 0.20.09 .) ħ : ( ناشٌد دتاث J.s 43 -00 * 0.0230 .) 0 μ : حٍحاًع غاشفنا ( H/m 9 -00 * π 3 .) KB : ٌايضرنىت دتاث ( J/K .4 -00 * 0.480223 .)

ةماع ةمدقم

ٛددٔو أدددعتت دددِ ٛزٌ ف ٚ دد ٌّٛ ٖا دد و ٚ ةددٌشاعٌ أ ٛددٌّ ٚ ْأاددعٌّ ٓددِ ًىدد تت ةدد٠زٍٛي ْٛددىت دددم .ا٘س١غٚ ةمئافٌ ٌّٛ ةس١خلأ ٖر٘ ٟ٘ خض ي ة١ٕعٌّ إ ، ٟتٌ أ ٌّٛ ِٓ س تعت ٟتٌ ٚ ت ض ض ٝ سد١ و َاّت٘اي ِٓ ِٓ د٠دعٌ فسط .ٓ١خصا ٌ ةدٕ١عِ ةز سدص ادرزأ دٕع أ ٌّٛ طع ٌ ةص١ٌّّ صئاصخٌ ِٓ ةمئافٌ ة١ٍلإٌ س تعت ، ذإ ٖرد٘ ٟدف َددعٕت ْسدمٌ ةد٠اغ ٝدٌإ ا٘سدظ فاد توإ شادٍّعٌ ٓدِ دد٠دعٌ يٚادص ددلٚ .ًِاو ًى ي ٟئايسٙىٌ زا١تٌ ةِٚامِ أ ٌّٛ ٓ٠س عٌ ، َاع ً ل دئاعٌ أامتعلا ْاو ج١ص 1111 ددٕع ظدمف شاديسٙىٌٍ ةد١ٍلإٌ ةدمئاف ش دصت أ ٌّٛ ع١ّر ْو َ ٕ١ٌسِادو هد١٘ ٞددٌٌٕٛٙ ٌُادعٌ لد حو ةٕدعٌ طدفٔ ٟف ٓىٌٚ ،كٍطٌّ سفصٌ ةز سص ةرزأ غ ط١دٔٚو [1] ٗدتيسزتي مٌٕ ك ئصٌٍ ة١ئايسٙىٌ ةِٚامٌّ ضا١مٌ ةفدصٌاي اٙي َٛم٠ ْاو ٟتٌ ةس١ٙ ٌ ًىد ي زإٙت ةس١خلأ ٖر٘ ْو درٛف ٟ ،ا ٠سمت سفصٌ ٌٝإ يٚؤتٚ ٟئازف ةمئافٌ ة١ٍلإٌ ةس٘اظي اٙ١ٍع كٍطو رٌٚ ادِ ٝدٌإ ًدص٠ ٟئاديسٙىٌ ًدمٌٕ ْلأ از٠إ ًرو ِٓ شاٍّعٌ ِٓ س١خىٌ َاّت٘لإ س١خِ فا تولإ ر٘ ْاو دمٌٚ ،ةرزدٌ ٖر٘ دٕع ة٠اٙٔلا ٟدٍّع س١دعفت أ وو ْو دعي ة اخٚ ٌٗ ف ت نادٕ٘ ْو ادرزأ ْٚأ ادِ ٝدٌإ ا٘دد٠س ت ددٕع كئادفٌ ً١د ٛتٌ ة١د اخي عدتّتت أ ٛدِ ةٕ١عِ ةز سص ٚ ةرسص ّٝعت صِسٌاي اٌٙ صِس٠ TC ، َادع ٟفٚ 1111 ٚسٕدع٠اِ ْاد١ٔاٌّلأ ْادٌّاعٌ فد تو َ دزادخٌ ٌٝإ اٙ١ٍع ك طٌّ ٟع١طإغٌّ يازٌّ أسطت أ ٌّٛ ٖر٘ ْو دٍ١فٕ ٚو هدٌذٚ ا٘دد٠س ت ددٕع ةدرزأ ٝدتص ٌ ةز سضٌ ٟع١طإغٌّ يازٌّ أٛرٚ ٟف ةرسض [2] . ثٛدِص ٌ سدصٕع ٟف ثدض٠ اِ هٌذ ياخِٚ ٞزٍٛ ٌ ب١وستٌ ٍٝع كئافٌ ً١ ٛتٌ ةس٘اظ دّتعتٚ ( Bi ) ، ةزٛد ًدو صد١ّت ةدرسص ةز سص ارزأ دٕع كئافٌ ً١ ٛتٌ ذ ة٠زٍٛ ٌ زٛصٌ ِٓ أدع ٟف در ٛت٠ ٞرٌ ٚ ، إِٙ ٚ ةدرسص ةز سدص ةدرزأ هدٍّت ٟدتٌ اد وسٌّ ٓ١دي ِٓ ةد١ٌاع سدصٕع ٞٛدضت ٟدتٌ اد وسٌّ ةدٍئاع ٟد٘ ٌ ص ثِٛ ( Bi ) سحأتت ْو ٓىّ٠ ٟتٌ ٚ ة١ئا٠ص١فٌ ٚ ة٠ٛ١ٕ ٌ اٙصئاصخ ُ١دعطتٌ ادٕٙ١ي ٓدِٚ ًدِ ٛعٌ ٓدِ دد٠دعٌاي ، ٟ٘ٚ إخضي ة١ٌاى إ دزدٕت أدصٌ ر٘ ٟفٚ : بدوسٌّ ُ١دعطت س١حأدت ٜدِ اِ Bi2Sr2CaCu2O8 فسدع٠ ٞردٌ ٚ زٛطٌاي Bi-2212 ؟ ة٠ٛ١ٕ ٌ ٚ ة١ئا٠ص١فٌ ٗ ٛخ ٍٝع َٛ٠زا ٌاي ٖر٘ ٓع ةيارلإ ٛ٘ ةظ زدٌ ٖر٘ ِٓ فدٌٙاف .ة١ع١ئز يٛصف ةح ح ّٓضتت ةسورٌّ امفٚ ة١ٌاى لإ يف لولأا لصفلا ضسعٕظ ٗدٌ خ ٓدِ فسدعتٔ اد٠سظٔ شصر ةدمئافٌ ةد١ٍلإٌ ةس٘ادظ ٝدٍع ، ادٙع ٛٔو ، ُد٘و ،ضٚزدٌّ بوسٌٍّ ة٠زٍٛ ٌ ة١ٕ ٌ سس ٕظ ُح ،اٙصئاصخ ُ٘و شاطعإ عِ ا٘س١عفتٚ اٙتا٠سظٔ س١حأدت ٜددِ ادِٚ مئاف ا وسِ ٍٝع ُ١عطتٌ ة ة١ٍلإٌ وٚ اٙتام١ طت ُ٘ . يفو يناثلا لصفلا بدوسٌّ س١دضضت قسط طعي َدمٕظ Bi2Sr2CaCu2O8 ٟدتٌ ًدص سٌّ ُد٘و سدوذٚ ٝدٍع فسدعتٌ هٌردوٚ بوسٌّ رٌٙ ةظٚزدٌّ إ١عٌ اٙي سضص ٌ اد١ٕمت ٟدف لٍّعتدظ ٟدتٌ ص١خد ت ٖرد٘ إ١عٌ . يف ثلاثلا لصفلا . ةِاع ة خي ضسعٌ ُتخٔ ُح ، اٙ١ٍع ًصضتٌّ ة١ ٠سزتٌ ذئاتٌٕ ًٍضٔٚ ضسعٕظ

مصفنا

لولأا

ثاٍيىًع

ىهع

ملاىُنا

تمئافنا

اهًٍعطحو

I

-1

تيذمي

:

ٕئ حشٛبظ خ٤ِهبُ٘ا خوئبلُا ٢زُا شٜظر ذ٘ػ خعسد حساشح خؼلخ٘ٓ غؼجُ داٞٓ شطب٘ؼُا ش٤ح لر و ذ ٙزٛ حش٤خلأا بٜزٓٝبوٓ خ٤ئبثشٌُٜا ءاذزثئ ٖٓ خٔ٤ه ٠ٔغر خعشح خعسذُ حساشحُا ٢ٛ حش٤ضٓ ٢ك غ٤ٔع بٜجٗاٞع اءآٞع ٢ك بٜزعاسد ٝا ٢ك ،بٜربو٤جطر ش٤ح ذحزك بو٣شؽ اذ٣ذع شحجُِ ٢ك ءب٤ٔ٤ً خُبحُا ،خجِظُا ٢ٜك ض٤ٔزر ٖ٤ز٤طبخث ٖ٤زٜٔٓ بٔٛلاٝأ خ٤ئبثشًٜ َضٔزر ٢ك ّاذؼٗا خٓٝبؤُا خ٤ئبثشٌُٜا خ٤ٗبضُاٝ خ٤غ٤ؽب٘ـٓ َضٔزر ٢ك حشٛبظ ٞلطُا ٝأ دشؽ ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ،نجطُٔا ٚ٤ك تؼِر ا خ٤٘جُ خ٣سِٞجُا ٙزُٜ داُٞٔا اسٝد بٜٔٓ ٢ك ٙزٛ حشٛبظُا [ 3 ] ، ٚ٤ِػٝ ٍٝبح٘غك ٢ك ازٛ َظلُا ٕا ٢طؼٗ غؼث دب٤ٓٞٔؼُا ٖػ ٙزٛ حشٛبظُا ٝ بٛش٤غلر ١شظُ٘ا .

I

-2

تمئافنا ملاىُنا خٌراح

:

ّبػ ٢ك 1908 ( ظ٤ٗٝأ ٖ٤ُشٓبً ي٤ٛ ش٤ٜشُا ١ذُُٜ٘ٞا ُْبؼُا حغٗ ّ H. K. Onnes صبؿ خُبعئ ٢ك ) ٚرساشح خعسد ذِطٝ ١زُاٝ ّٞ٤ُِٜا K 4.2 ( C ° 268 ّبػ ٢ك ذ٣ذحزُبثٝ داٞ٘ع سلاضث بٛذؼثٝ ،) 1911 ٍٞح ٚربعاسد ءب٘صأ ّ عحلا ،حساشحُا خعسد خُلاذث بٛش٤٤ـرٝ خ٤وُ٘ا خ٤ئب٤ٔ٤ٌُا شطب٘ؼُا غؼث خ٤ٓٝبوٓ ذؼث حِططبك ،نِطُٔا شلظُا ٖٓ ٚرساشح خعسد ةشزور بٓذ٘ػ ٢وُ٘ا نجئضُا شظ٘ؼُ خ٤ئبثشٌُٜا خٓٝبؤُا ّاذؼٗا ٠ُئ خ٣دبػ حدبٓ ٖٓ ٍٞحزرٝ بٜزٓٝبوٓ بٛذ٘ػ حدبُٔا ذولر ٢زُا حساشحُا خعسد خ٤ٔغر ٠ِػ يُر خعسذث نئبك َهبٗ ( خعشحُا حساشحُا (Critical Temperature ، ضٓشُبث بُٜ ضٓش٣ٝ Tc بٜ٘٤ح داُٞٔا يِر ٠ِػ نِؽأٝ . خ٤ِهبُ٘ا خوئبك داُٞٔبث .[4] شحجُا ازٛ ٕأ ش٤ؿ . ٠ِػأ خعشح دبعسد دار داٞٓ ٖػ شحجُبث ءبِٔؼُا شٔزعا فبشزًلاا ازٛ ذؼثٝ ّٞ٤ثٞ٤ُ٘ا تًشٓ قشزًا ٠زح ٖلُبً دبعسد ششؼُا ضعبح شغً ٕٝد خِ٣ٞؽ حشزلُ شٔزعا NbN ٍٝأ ٢ك ٢ُاٞح ٠ُئ خعشحُا خعسذُا ذِطٝ ش٤ح دب٤٘٤ؼثسلأا k 15 ُبثٝ خ٘ع ٖ٤صلاص حذُٔٝ يُزً دشٔزعاٝ ، ذ٣ذحز ّبػ ٠زح 1973 ( ّٞ٤ٗبٓشغُاٝ ّٞ٤ثٞ٤ُ٘ا ٖٓ خٌ٤جع ٞٛ ذ٣ذع تًشٓ ق٤ػأ ش٤ح Nb3Ge خعشحُا ٚزعسد ) ٠ُئ َظر K 23 ّبػ ٢ك خ٤ِهبُ٘ا خوئبك داُٞٔا َغع ٢ك خ٤ػٞٗ حضله يُر ذؼث ذِظحك . 1986 ّبه بٓذ٘ػ ( سلاٞ٤ٓ ٍسبًٝ صسٞٗذث طسٞع ٕب٤ٗبُٔلأا G.Bernodz and C.Muller

بوٓ شش٘ث ) بٜٔحبغٗ ٍٞح ٢ِٔػ ٍ ٞٛ ٢ٌ٤ٓاش٤ع تًشٓ ش٤ؼحر ٢ك La-Ba-Cu-O دٝذح ٢ك خعشحُا ُٚٞحر خعسد k 30 دبه بٓ ٕبػشعٝ . بٓبثلاأ خؼــٓبع ٢ك خِـصبٔٓ خػٞٔغٓ غٓ ٕٝبــؼزُبث ٖزعٞ٤ٛ خؼٓبع ٢ك شحجُا خػٞٔغٓ فبشزًلاا يُر ــػ ٢ك ٖ٤ـز٤ٌ٣شٓلأا ّبــــ 1987 لاا شظ٘ػ ٍاذجزعا ٠ُئ ّٞــ٤ٗبـضٗ ٠ِػ ٍٞـظحُِ ّٞـــ٣شز٤ُا شظ٘ؼث ي٤ٓاش٤غُا Y-Ba-Cu-O ٕب٤ِـُا خعسد خ٣سبزُا ٢ك حشٓ ٍٝلأٝ خعشحُا ُٚٞحر حساشح ذهبك ١زُاٝ خـُبجُاٝ َئبغُا ٖ٤عٝشز٤ُِ٘ K 77 . شضًأ ٠ُئ تًشُٔا ازٛ ٢ك خعشحُا حساشحُا ذِطٝ ش٤ح ٖٓ K 90 . بٜرساشح مٞلر ٢زُا دبجًشُٔا فبشزًبثٝ k 77 اشظػ بِ٘خد ،َئبغُا ٖ٤عٝشز٤ُ٘ا حساشح خعسد ٢ٛٝ حساشحُا خ٤ُبػ خوئبلُا َهاُٞ٘بث ٚز٤ٔغر ٠ِػ حِططا بٓ ٞٛٝ َهاُٞ٘ا ٖٓ اذ٣ذع High Temperature Superconductors ُٚ ضٓش٣ اسبظزخاٝ HTS ْعا خ٣سبزُا يُزُ خوثبغُا دبئلُا ذِٔح ٖ٤ح ٢ك : َهاُٞ٘ا خوئبلُا حساشحُا خظلخ٘ٓ Low Temperature Superconductors

ُٚ ضٓش٣ اسبظزخاٝ LTS

سٍَوا يذُنىهنا ىناعنا [6] . لوذج ( I -1 ) : ضخِٓ َضٔ٣ ا ْٛأ ٖػ خ٤ِهبُ٘ا خوئبلُا َهاُٞ٘بث خوِؼزُٔا خ٣ساٞزُ [6] . دذحنا تُسنا ّٞ٤ُِٜا غ٤٤ٔر 1908 ؾ٘٤ُش٤ٓبً – ظ٤ٗٝأ – ُا فبشزًا خ٤ِهب٘ خعسذُا ذحر نجئضُِ خوئبلُا 4.2 k . 1911 .خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا خُبحث خطجرشُٔا خِٓبٌُا خ٤غ٤ؽب٘ـٓب٣ذُا بلشزًا ش٘غ٣بٓ ٝ ذِ٤ل٘غشٝأ 1933 .خ٤ِهبُ٘ا خوئبك َهاُِٞ٘ ٢ٌ٤ٓب٘٣دٝشٌُٜا ىِٞغُِ ٕذُ٘ خ٣شظٗ 1935 ٖ٣دسبث( شثًٞ – شل٣شش خ٣شظٗ( خوئبلُا َهاُِٞ٘ ب٤ًٔ اش٤غلر اٞحشزها ) BCS .) 1957 . شثًٞ طاٝصا دٞعٝ ذجصأ بٓ ٞٛٝ، ٢ٌُٔا نكذزُا خٔ٤وُ خثشغر دبجصئ 1961 .)ذ٤غًٝأ( خُصبػ خو٤هس خوجؽ شجػ شثًٞ طاٝصلأ ٢ولُ٘ا َؼلُِ ب٣شظٗ ٕٞكصٞع غهٞر 1962 ٖٓ خ٤ِهبُ٘ا خوئبك ىلاعأ خػب٘ط NbTi . 1965 خعسذُا ذ٘ػ خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا فبشزًا 92K تًشُِٔ δ -YBa2Cu3O7 . 1987 Tc=135k تًشُِٔ HgBa2Ca2Cu3O8-δ . 1993 تًشُِٔ خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا ضئبظخ فبشزًا MgB2 . 2001

I

-3

تمئافنا ملاىُنا فٌرعح

:

عب٤ػ ٕٝد ٢ئبثشٌُٜا سب٤زُا َوٗ ٠ِػ ٕذؼُٔا حسذه ٢ٛ خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا بُٜ ٌٕٞ٣ ٕأ ٌٖٔ٣ٝ ، خهبطُِ ةب٤ـث ض٤ٔزر حشٛبظ ٢ٛٝ ،دب٤ػب٣شُا دلابغٓ قِزخٓ َخذر تِطز٣ حشٛبظُا ٙزٛ خعاسد . ِٚٛزٓ دبو٤جطر ٌَشُا خ٘٤ؼٓ حساشح خعسد ذ٘ػ خ٤ئبثشٌُٜا خٓٝبؤُا ( 1-I ب٤خ٣سبر . )ش٘غ٣ بٓ شصأ(٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٍبغُٔا دشؽٝ ،) حساشح دبعسد ٢ك ذِغر ،خ٣ذ٤ِوزُا خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا ْعبث ذكشػ ٢زُاٝ حشٓ ٍٝأ ذلشزًا ٢زُا خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا ٕاك ساٞغث ١أ نِطُٔا شلظُا ٖٓ خج٣شه اذع خؼلخ٘ٓ -273.15°C [ 7 ] . خ٤ٗبٌٓئ ُٚ بِٜوٗ ٍلاخ خهبطُا ٕاذوك ّذػ ٤جطزُا .٢غ٤راشزعا ٌَشث ن سٜٞظ ٠ُئ ١دإرٝ حشحُا دبٗٝشزٌُلااٝ داسزُا ٖ٤ث حذوؼٓ دلاػبلر سذحر ، خ٣ذ٤ِوزُا خوئبلُا َهاُٞ٘ا ٢ك ضئبظخُبث بو٤صٝ بؽبجرسا ؾجرش٣ خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا ش٤غلر .شثًٞ طاٝصأث ٠ػذر دبٗٝشزٌُلإا ٖٓ خطجرشٓ طاٝصأ ٛ دبٗٝشزٌُلإا ٕأ ٖ٤ح ٢لك .حدبُِٔ خ٤ٌُٔا َضٓ دبٗٝشزٌُلإا ٖٓ طاٝصلأا ٙزٛ فشظززغك ،دبٗٞ٤ٓشك ٢ طاٝصأ ٖٓ غئبٓ ٌَش ٠ِػ ٌٕٞزعٝ ،خ٤ٌُٔا خُبحُا ظلٗ ٢ك خلضٌٓ ٌٕٞزعٝ ّٝذؼٓ ٖ٤جع دار دبٗٝصٞجُا .شثًٞ ٕاك خٓٝبوٓ ٕٝد نكذزث خ٣دبؼُا غئاُٞٔبث خوئبلُا َهاُٞ٘ا ٢ك شثًٞ طاٝصا ٖٓ ٌُٕٞٔا غئبُٔا بٗسبه ارا اشطػا ١أ ساذحئ ىشحززع شثًٞ طاٝصأ ٕاك خو٣شطُا ظل٘ثٝ .اذثا قهٞز٣ لا ِٚؼغ٣ ش٤خلاا ازٛ ٢ك ش٤ـط ة .نئبلُا َهبُ٘ا ٢ك خٓٝبوٓ ٕٝد بطٞظخٝ ،خ٣ذ٤ِوزُا ش٤ؿ خوئبلُا َهاُٞ٘ا ْعبث فشؼر ،خ٤ِهبُ٘ا خوئبك داُٞٔا ٖٓ ٟشخأ دبئك بؼ٣أ ىب٘ٛ ( خئك SHTC ) [7] خ٤ُبػ خعشح حساشح خعسد دار خوئبلُا َهاُٞ٘ا ٝأ ١أ ،دب٤عبحُ٘ا خئك ٖٓ ٌٕٞ٣ بٜجِؿأٝ ، ( طبحُ٘ا شظ٘ػ ٠ِػ ١ٞزحر ٢زُا Cu ّبػ ٢ك بٜكبشزًا ْر ٢زُاٝ ) 1986 [ 7 بٜ٣ذُ ٕأث ض٤ٔزر ش٤ح ،] ٝ ، خ٣ذ٤ِوزُا خوئبلُا َهاُٞ٘ا دبعسد ٖٓ ش٤ضٌث ٠ِػأ حساشح دبعسد ذ٘ػ خ٤ِهبُ٘ا خوئبك ضئبظخ بٓ ٕاك يُر غٓ ش٤ح خ٣دبؼُا حساشحُا دبعسد غٓ خٗسبوٓ خ٣بـُِ خؼلخ٘ٓ ٍاضرلا " حساشحُا خعسد عبلرسا" ٕٞ٤ئب٣ض٤لُا ٚ٤ٔغ٣ دٝذح ٢ك .٠وجر . C ° 140 ١أ 133K [ ٠ظهأ ذحً 7 .] مكشنا ( I -1 ) : حساشحُا خعسد خُلاذث خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا خٓٝبوٓ َضٔ٣ [8] .

-3-I

1

ةرهاظنا رٍسفح

:

ٌَشث حساشحُا خعسد عبلخٗا ذ٘ػ ٕدبؼُٔا خٓٝبوٓ عبلخٗاث خوئبلُا خ٤ِهبُِ٘ حشٛبظُا ٙزٛ ش٤غلر ٌٖٔ٣ ٢ك خ٤ئبثشٌُٜا خٓٝبؤُا ٙزٛ سذظٓ ٕأ فٝشؼُٔا ٖٔك ،خ٤ئبثشٌُٜا صاٞخُا ٢ك عبطوٗا سٝذح ٕٝد ئعبلٓ جشُا ةٞ٤ػ ٝأ خ٣سِٞجُا خٌجشُا غٓ ا ءاٞع حشحُا دبٗٝشزٌُلإا ّدبظر ٞٛ ٕدبؼُٔا ٙبغرا ش٤ـر ٠ُئ ١دإ٣ بٔٓ خٌ ،ّدبظر ًَ ذؼث ٕٝشزٌُلإا عبكذٗا بعاٝصأ ٌَشزُ بٜ٘٤ث بٔ٤ك ؾثاشزر دبٗٝشزٌُلإا ٕاك خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا خُبح ٢ك بٓأ بُٜ حجظ٣ٝ . دبٗٝشزٌُلإا ٙزٛ خهبؽ ٖٓ غلخ٣ طاٝصلأا ٙزٛ ٌَشر ٕأ رئ شثًٞ طاٝصأ ٠ػذر دبٗٝشزٌُلإا ٖٓ ٕأ ٕٝذث حدبُٔا َخاد سبغٓ ٖٔػ ٕٝشزٌُلإا سٝشٓ ذ٘ػ ٕلأ يُرٝ داسزُا خ٣ٞٗأ غٓ دبٓدبظر ٖٓ ٢ٗبؼر (ٌَشُا خٌجشُا ٙزٛ ٖٔػ بثاشطظا ذُٞ٣ خ٣سِٞجُا خٌجشُا I -2 ًَْ( ٕٞٗٞك ذ٤ُٞر ٠ُئ ةاشطظلإا ازٛ ١دإ٣ٝ ) شخآ ٕٝشزٌُا ٚظزٔ٣ ) خٌجشُا صاضزٛا [9] . خٓٝبوٓ ّذػ( خـ٤ِهبُ٘ا خوئبك داُِٞٔ ٢ئبـثشٌُٜا ىِٞغُا ٕئ ٍبغُٔا غكس( ٢غ٤ؽب٘ـُٔاٝ )سب٤زُِ غ٤ٔع ٢ك ٢ئبثشٌُٜا سب٤زُا خٓٝبوٓ ٕأ ِّٞؼُٔا ٖٔك ،حدٝذحٓ ش٤ؿ دبو٤جطر دار داٞٓ بٜ٘ٓ َؼع)٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٍبغُٔبك خ٤ٗبص خٜع ٖٓٝ ،خ٤ئبثشٌُٜا خهبطُا ٖٓ ش٤ضٌُا ذوكٝ عب٤ػ ٢ك تجغُا ٢ٛ خ٣دبؼُا داُٞٔا ُا داُٞٔا ٙزٛ غ٤ٔع ٢ك َـِـز٣ ٌٚ٘ٔ٣ لا خ٘٤ؼٓ فٝشظ ٢كٝ خ٤ِهبُ٘ا خوئبك داُٞٔا خُبح ٢ك بٓا ءب٘ضزعا ٕٝد خ٣دبؼ بٜهاشزخا . [2] ( مكشنا I -2 :) خ٣سِٞجُا خٌجشُا ٍلاخ دبٗٝشزٌُلإا سٝشُٔ ٌَش [ 01 ] .

I

-3

-2

صئاصخ

ةرهاظ

: تمئافنا ملاىُنا

ٕئ خ٤ِهبُ٘ا ،خوئبلُا ٢زُا شٜظر ؾوك ذحر خعسد حساشح خعشح ،خ٘٤ؼٓ ٍبغٓٝ ٢غ٤ؽب٘ـٓ نجطٓ ٖ٤ؼٓ ض٤ٔزر غؼجث ضئبظخُا حدذحُٔا ٢ٛٝ :  ( خٓٝبؤُا ّاذؼٗا <10-25ῼ m بٜوِؼزُ ّبٔزٛلاُ حسبصئ شضًلاا حشٛبظُا ٢ٛٝ ،شٔزغُٔا سب٤زُا ٢ك ) َو٘ث .خ٤ئبثشٌُٜا خهبطُا  َهبُ٘ا ذ٣شجر ْز٣ بٓذ٘ػ يُر سذح٣ٝ ،ْٜٓ شخآ تٗبع شجزؼ٣ ١زُاٝ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٍبغُِٔ ٢ٌُِا غكشُا ٖٓ ش٤خلأا ازٛ دشؽ ْز٤ك ٢غ٤ؽب٘ـٓ َوح ٢ك ٚؼػٝٝ خعشح حساشح خعسد ٖٓ َهأ ٌٕٞر خعسد ٠ُئ نئبلُا خ٤غ٤ؽب٘ـُٔا خ٤ِثبوُا خ٘٤ؼُا χ خٔ٤وُِ خ٣ٝبغٓ ٌٕٞر زئذ٘ػ 1 ٍبغُِٔ ّبزُا دشطُا( بٓ ٞٛٝ )نجطُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ( ش٘غ٣ بٓ َؼلث ٠ٔغ٣ Effect Meisner ازٛ سذح٣ٝ ،) ٓلأا ش جغث ت اسب٤ر سٜٞظ ٌَشُا خ٤حطع د ( I -3 ) خ٤ِهبُ٘ا خوئبك حدبُٔا مشزخ٣ ٕأ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٍبغُِٔ حٔغر لا ٢زُا [7] .

مكشنا ( I -3 ) : غكشُا ّبزُا ٍبغُِٔ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٢ك َهاُٞ٘ا خوئبلُا . [7]

I

-3

-2

-1

تيوذعًنا تيوامًنا

:

ٍٝأ َ٤ُد ٠ِػ خؼ٤جطُا خوئبك خ٤ِهبُ٘ا حدبُِٔ ٞٛ ٚزٓٝبوٓ خ٣شلظُا ذحر خعسد حساشح خ٘٤ؼٓ ٠ٔغر خعسد حساشحُا خعشحُا ضٓش٣ٝ بُٜ ضٓشُبث Tc ٢زُاٝ ٠ِغزر ٖػ ن٣شؽ ٍبوزٗلاا ح٣شظُا ئعبلُٔاٝ ٖٓ خُبحُا خ٣دبؼُا ٠ُئ خُبحُا خوئبك خ٤ِهبُ٘ا ،حدبُِٔ ٢ُبزُبثٝ َظل٤ع ٖ٤ث ٖ٤زُبحُا مبطٗ خعسذُ حساشحُا ١زُاٝ ش٤ـزر ٚ٤ك خٓٝبؤُا ٌَشث ٌَشُا ئعبلٓ I) -4 ) . ٜٞك َهأ ٖٓ 5 -10 K ٢ك ّٞ٤ُبـُا ٢وُ٘ا اذع لاضٓ [11] . ازٛ ش٤ش٣ ٠ُئ ٕأ خُبحُا خوئبك خ٤ِهبُ٘ا ٢ٛ خُبح حذ٣ذع ٖٓ دلابح ،حدبُٔا حسبجؼثٝ ٟشخا خُبحُا ٢زُا نكاٞزر غٓ ت٤رشر ٖ٤ؼٓ دبٗٝشزٌُلإُ يُزُ . بٌ٘٘ٔ٣ ٕأ ٍٞوٗ ٕأ ١ذؼر خعسد حساشح خعشحُا نكاٞز٣ غٓ ا ٍبوزٗ ١سٞؽ [ 7 .] مكشنا ( -I 4 ) : داش٤ـر خٓٝبؤُا خ٤ئبثشٌُٜا خُلاذث خعسد حساشحُا .[12]

I

-3

-2

-2

: تطُغًنا

داُٞٔا خوئبك خ٤ِهبُ٘ا ذغ٤ُ دشغٓ َهاٞٗ خ٤ُبضٓ ،ؾوك ٢لك خُبحُا خ٣دبؼُا ٌٕٞر ش٤ؿ ،خط٘ـٔٓ لاٝ ش٤ـز٣ بًِٜٞع دٞعٞث ٍبغٓ ٢غ٤ؽب٘ـٓ . ٖٓٝ خ٤حبٗ ٟشخأ ٝ ذحر خعسد حساشحُا ،خعشحُا حجظر خغ٤ؽب٘ـٓب٣د ٌٕٞ٣ٝ بُٜ خط٘ـٓ خجُبع خوكاٞٓ ْ٤وُ ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا َهلأا ٖٓ خٔ٤ه Hc خ٘٤ؼٓ ٠ٔغر ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا طشحُا . ٙزٛ خغ٤ؽب٘ـٓب٣ذُا ٝ ٢ك َظ فٝشظ خ٘٤ؼٓ ٌٖٔ٣ ٕأ ٌٕٞر خ٤ًِ زئ٘٤حٝ ٕاك َهبُ٘ا نئبلُا دشط٣ خ٤ًِ ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ،نجطُٔا ٌٕٞرٝ يُزث خ٤ِثبوُا خ٤غ٤ؽب٘ـُٔا χ ١ٝبغر 1 . ٢ٛٝ حشٛبظُا خكٝشؼُٔا َؼلث بٓ ٘غ٣ ش ٌَشُا ( I -5 .) ازٛ ىِٞغُا ٢غ٤ؽب٘ـٓب٣ذُا ض٤ٔ٣ داُٞٔا خوئبك خ٤ِهبُ٘ا ٖػ داُٞٔا خِهبُ٘ا خ٤ُبضُٔا . داُٞٔا ٢زُا ٢لزخر بٜ٤ك خٓٝبؤُا ( َهبُ٘ا ٢ُبضُٔا ) شٜظ٣ اإؽبجر ب٤غ٤ؽب٘ـٓ ٢ك ٍبغٓ ذ٣اضر َوحُا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا . ٙزٛ داُٞٔا فٞع فشظزر َضٓ َهبٗ نئبك ش٤ح أش٘ر داسب٤ر ٠ِػ حطغُا َٔؼرٝ ٠ِػ دشؽ َوحُا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ،٢عسبخُا َثبؤُبثٝ بٓذ٘ػ ضهب٘ز٣ ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ءاذزثا ٖٓ خٔ٤ه خعشح Hc ٕاك ٙزٛ داسب٤زُا ٢زُا بٜججغ٣ ٢ك َهبٗ ٢ُبضٓ فٞع عسبؼر خ٤ضحُا خ٤غ٤ؽب٘ـُٔا ( ٕٞٗبه ضِٗ ) ٢ك ٖ٤ح بٜٗأ ّذؼ٘زع ( ٢ـِر بٜؼؼث غؼجُا ) ٢ك خُبح َهبُ٘ا نئبلُا [ 12 ] . ٌَشُا ٖ٤ج٣ ( 6-I ) .نئبك َهبٗ مٞك ٞلط٣ بغ٤ؽب٘ـٓ ، مكشنا ( I -5 :) ش٘غ٣بٓ َؼك خ٤ِهبُ٘ا نئبك ٍبغُٔا ٢ك [ 2 ] . مكشنا ( I -6 :) خ٤ِهبُ٘ا نئبك ْغع مٞك ٞلط٣ ظ٤ؽب٘ـٓ [ 2 ] .

ٍٝذع ٢ك حػٞٗ ( I -2 ) نجطُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٍبغُٔا غٓ نئبك َهبٗٝ ٢ُبضٓ َهبٗ َٓبؼر ٖ٤ث خٗسبوٓ .بٜٔ٤ِػ لوذجنا ( I -2 ) : نئبك َهبٗ ٝ ٢ُبضٓ َهبُ٘ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ىِٞغُا ٖ٤ث خٗسبوٓ [ 12 ] . T<Tc Bc=0T T<Tc Bc≠0T T=300K Bc≠0T ملاَ ًناثي ملاَ كئاف I -3 -2 -3 رٌدامًنا :تجرحنا خؼثسأ :خ٤ِهبُ٘ا خوئبك خُبحُا ٠ِػ شصإرٝ ٌْحر خ٤عبعأ ش٤٣بؼٓ  ةجرحلا ةرارحلا ةجرد Tc .  جرحلا يسيطانغملا لقحلا Hc .  رايتلا ةفاثك ةجرحلا Jc .  حطسلا جرحلا Sc . ةجرح ةميق نم لقأ ةرارحلا ةجرد نوكت امدنع لاإ رهظت لا ةقئافلا ةيلقانلا نأب اقباس انركذ امك ةنيعم ، ةقئافلا لقاونلا اهب زيمتت ةجرح ىرخأ ميق كانه لب .ام ةدامل ةقئافلا ةيلقانلا زيمت يتلا اهدحو تسيل اهنكلو ،ةجرحلا ةيسيطانغملا تلااجملا اهنمو يتلا ةفاثك جرحلا حطسلا و ةجرحلا را . [13] I -3 -2 -3 -1 ( تجرحنا ةرارحنا تجرد Tc :) ( خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا خ٤طبخ شٜظر بٜزحر ٢زُا حساشحُا خعسد ٢ٛ خعشحُا حساشحُا خعسد ّاذؼٗا ٖٓ َهأ ٢ٛٝ. )خ٤ئبثشٌُٜا خٓٝبؤُا 23K دٝذح ٢كٝ خؼلخ٘ٓ خعشح حساشح خعسذث فشؼر ٢زُا داُِٞٔ 100K َهاُِٞ٘ خ٤ُبػ حساشح خعسد دار خوئبلُا َهاُٞ٘بث خكٝشؼُٔا خوئبلُا (HTS ) . خٔ٤ه ش٤ـزر .نئبلُا َهبُ٘ا حدبٓ دبٌُٗٞٔ بؼجر خعشحُا حساشحُا خعسد

ٌَشُا ٖ٤ج٣ ( I -7 ) . بٜكبشزًا خ٘عٝ خ٤ِهبُ٘ا خوئبك داُٞٔا غؼجُ خعشحُا حساشحُا دبعسد غؼث ا مكشن ( I -7 ) : خ٤ِهبُ٘ا خوئبك داُٞٔا غؼث فبشزًا خ٘عٝ خعشحُا حساشح خعسد [13] . I -3 -2 -3 -2 جرحنا ًسٍطاُغًنا ممحنا (Hc) : شجزؼر خٔ٤ه ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا طشحُا خثبضٔث ساذؤُا ٢ٗبضُا طشحُا ١زُا ض٤ٔ٣ داُٞٔا خوئبك خ٤ِهبُ٘ا ٞٛٝ خٔ٤وُا ٢زُا ارئ بٛصٝبغر َوحُا نجطُٔا ٢لزخر ٠ِػ ٙشصا خ٤ِهبُ٘ا خوئبلُا ٝ ٠طؼر حسبجػ َوحُا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا َخاد حدبُٔا ٖٓ ٍلاخ خهلاؼُا خ٤ُبزُا : [ 13 ] 𝐵 = 𝜇0 (H+M) (1-I) ش٤ح μ0 : ٢ٛ خ٤حبٔغُا خ٤غ٤ؽب٘ـُٔا ٢ك ؽاشلُا . H : ٞٛ ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا َخاد داُٞٔا . M : ٢ٛ خط٘ـُٔا .

I

-3

-2

-3

3

تفاثك

راٍخنا

جرحنا

(

Jc

)

:

٢ك َهبُ٘ا نئبلُا ؾجرشر خكبضً سب٤زُا طشحُا ٍبغُٔبث ٢غ٤ؽب٘ـُٔا طشحُا Hc ، سب٤زُبك نكذزُٔا ٢ك َهبُ٘ا نئبلُا ظز٘٣ َوح ٢غ٤ؽب٘ـٓ ٠ِػ حطع َهبُ٘ا . ٕئ سب٤زُا طشحُا ٞٛ سب٤زُا ١زُا ظز٘٣ ٚ٘ػ ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ١ٝبغُٔا ٍبغُِٔ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا طشحُا ٢ك َهبُ٘ا نئبلُا . ٕبك ق٣شؼر خكبضً سب٤زُا طشحُا شضًأ اذ٤وؼر يُرٝ تجغث لإا ماشزخ ٢ئضغُا ٍبغُِٔ ٢ك داُٞٔا نكٝ ٖ٤زِحشٓ : خ٣دبػ خوئبكٝ خ٤ِهبُ٘ا . بٓذ٘ػ صٝبغز٣ سب٤زُا خٔ٤ه خعشح ، ٚٗاك مشزخ٣ َهبُ٘ا ،نئبلُا يُزُٝ ش٤ـزر خٓٝبؤُا حأغك ٖٓ خٔ٤ه شلط ٠ُئ خٔ٤ه ش٤ؿ خ٣شلط [ 13 ] .

I

-3

-2

-3

-4

حطسنا

جرحنا

(

Sc

)

:

ٌٖٔ٣ َهبُِ٘ نئبلُا ٕأ ذول٣ ش٤صأر ش٘غ٣بٓ ٢ك دلابحُا خ٤ُبزُا :  حساشحُا خعسد دصٝبغر ارئ خعشحُا ( Tc ) .  ارئ صٝبغر ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا نجطُٔا ٢عسبخُا خٔ٤ه خعشح ٠ٔغُٔا َوحُا طشحُا ( Hc .)  ارئ ذهبك خكبضً سب٤زُا ِٚخاد خكبضً سب٤زُا (طشحُا Jc .) ٙزٛ ش٤٣بؼُٔا خصلاضُا ( Tc ) ، ( Hc ) ( ٝ (Jc ، ٝ ٌٖٔر ٖٓ ذ٣ذحر ٍبغُٔا نئبك خ٤ِهبُ٘ا ١زُاٝ ٙذؼث دٞؼ٣ ٠ُئ خُبحُا خ٣دبؼُا بًٔ ٞٛ ٖ٤جٓ ٢ك ٌَشُا ( I -8 ) . مكشنا ( I -8 ) : َضٔ٣ حطغُا طشحُا ١زُا ذح٣ خوطُ٘ٔا خوئبك خ٤ِهبُ٘ا [ 14 ] .

I

-4

: تمئافنا ملاىُنا عاىَأ

ىب٘ٛ ٕبػٞٗ ٖٓ َهاُٞ٘ا خوئبلُا قِزخر تغحث بًِٜٞع غٓ ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٢عسبخُا H ،نجطُٔا بٔٛ ٠ِػ ٢ُاٞزُا َهاُٞ٘ا خوئبلُا ٖٓ عُٞ٘ا ٍٝلأا ٢ٗبضُاٝ .

I

-4

-1

:لولأا عىُنا ٍي تمئافنا ملاىُنا

عُٞ٘ا ٍٝلأا ٖٓ َهاُٞ٘ا خوئبلُا ض٤ٔزر َوحث ٢غ٤ؽب٘ـٓ طشح Hc ذحاٝ ، َهبُ٘ا غكش٣ خٔ٤وُا ٙزٛ ذ٘ػ نئبك ٢عسبخُا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٍبغُٔا [ 15 ] ذؼثٝ ، ،٢ٗآ َٔشثٝ بٓبٔر ٞلطُا خ٤طبخ ٢لزخر حششبجٓ ٙ أ ١أ ٕ خ٤ئبغك حسٞظث ّذؼ٘٣ ؾ٘ـٔزُا [16] ، ٌٖٔ٣ ُ ٍبغِٔ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٕأ مشزخ٣ ٔع ٌ ب ٣ نئبلُا َهبُ٘ا ٢ك ٠ٔغ خكبغٓ ماشزخلاا ٕذُِ٘ λL ٝ ٢زُا أش٘ر بٜ٤ك داسب٤زُا خوئبلُا . ىِٞع ازٛ عُٞ٘ا ٖٓ َهاُٞ٘ا خوئبلُا ؾ٤غث ٕلأ ىب٘ٛ ٖ٤زُبح ؾوك (ٌَشُا ٚ٘٤ج٣ بًٔ I -9 ) بٔٛٝ خُبحُا خ٣دبؼُا ٢زُا نكاٞزر غٓ داض٤ٔٓ خٔ٤وُا خ٤ُبػ ٖٓ خٓٝبؤُا خ٤ئبثشٌُٜا خُبحُاٝ خوئبك خ٤ِهبُ٘ا ض٤ٔزر خٓٝبؤث شلط خ٣ ٝ ب٣د ٤غ٤ؽب٘ـٓ نئبلُا َهبُِ٘ خ٤ُبضٓ خ . دبو٤جطر ازٛ عُٞ٘ا ٖٓ داُٞٔا ،حدٝذحٓ ازٛٝ غعش٣ ٠ُئ عبلرسا خلٌِر ،ذ٣شجزُا ٖٓ خٜع ٖٓٝ خٜع ،ٟشخأ ٙزٛ داُٞٔا حدٝذحٓ ٢ك خٔ٤ه ٍبغُٔا ،٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٢ٜك لا صٝبغزر خٔ٤ه 2.2 لاغر [ 13 ] .

مكشنا ( I -9 :) ٍٝلأا عُِٞ٘ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٍبغُٔا خُلاذث خط٘ـُٔا ش٤ـر ٠٘ح٘ٓ [ 17 ] .

I

-4

-2

ملاىُنا

تمئافنا

ٍي

عىُنا

ًَاثنا

:

ض٤ٔز٣ ازٛ عُٞ٘ا ٖٓ َهاُٞ٘ا خوئبلُا ًٚلازٓبث ٕلابغُٔ ٕب٤غ٤ؽب٘ـٓ ٕبعشح بٔٛ Hc1 ٝ Hc2 ، ش٤حث ٌٕٞر خٔ٤ه َوحُا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا Hc2 شجًأ ش٤ضٌث ٖٓ خٔ٤وُا ٠ُٝلأا HC1 خكبػلإبث ٠ُئ ،يُر بٜ٣ذُ ْ٤ه حش٤جً ٍبغُِٔ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ،طشحُا خعسدٝ حساشح ٝ سب٤ر ٕبعشح ٕاش٤جً خٗسبؤُبث غٓ عُٞ٘ا ٍٝلأا ٖٓ َهاُٞ٘ا نئبلُا . ٢ك ازٛ عُٞ٘ا ٕاك خ٤ِهبُ٘ا خوئبلُا لا ذولر ٌَشث ّبر ،ئعبلٓٝ بٔٗئٝ ٍٞحز٣ ءضع ٖٓ َهبُ٘ا نئبلُا ٠ُئ َهبٗ ،١دبػ ازٛٝ تجغث ٌٕٞر سإث ٠ٔغر دبٓاٝد ( Vortex ) خػصٞٓ حسٞظث خٔظز٘ٓ ٠ِػ ٍٞؽ عشػٝ َهبُ٘ا ش٤حث ٌٖٔ٣ ٍبغُِٔ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٕأ بٜهشزخ٣ . ىِٞع َهبٗ نئبك ٖٓ عُٞ٘ا ٢ٗبضُا ٢ك دٞعٝ ٍبغٓ ٢غ٤ؽب٘ـٓ ٚحػٞ٣ ٠٘حُ٘ٔا ٢ك ٌَشُا ( I -10 .) مكشنا ( I -12 ) : ٠٘ح٘ٓ ش٤ـر خط٘ـُٔا خُلاذث ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا عُِٞ٘ ٢ٗبضُا [ 13 ] .

ش٤ح ض٤ٔز٣ سلاضث نؽب٘ٓ خلِزخٓ ٢ٛٝ ٢ُبزُبً :  تمطًُنا 1 : ٢ٛ خوطُ٘ٔا حذعاٞزُٔا ٢ك دلابغُٔا ٢زُا ٌٕٞر َهأ ٖٓ Hc1 ، بٜ٤كٝ ٌٕٞر حدبُٔا ٢ك خُبح خوئبك خ٤ِهبُ٘ا ش٤ح دبٌ٣ ٌٕٞ٣ ش٤صأزُا ٢غ٤ؽب٘ـٓب٣ذُا ب٤ُبضٓ .  تمطًُنا 2 : ٢ٛ خوطُ٘ٔا حذعاٞزُٔا ٖ٤ث ٖ٤ُبغُٔا Hc1 ٝ 2 Hc بٜ٤كٝ ٌٕٞر حدبُٔا ٢ك خُبح خطِزخٓ ش٤حث ٌٕٞر خ٤غ٤ؽب٘ـٓب٣ذُا ،خ٤ئضع بٜ٘٤ح ٕاك ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا نجطُٔا مشزخ٤ع َهبُ٘ا ٢ك داٞ٘ه ٠ِػ ٌَش ت٤ثبٗأ خو٤هس خ٣شٜغٓ ٠ٔغر دبٓاٝذُا ( Vortex ) ] 16 ] .  تمطًُنا 3 : يه ةقطنملا ةدجاوتملا دعب لاجملا Hc2 نيأ ةيداعلا ةلاحلا ىلإ لقانلا ةدام لوحتت ةيئابرهك ةمواقم عم . يسيطانغملا لاجملا نم ربكأ ميقلو ،ةيلاع نإ لقاونلا ةقئافلا نم اذه عونلا يه اساسأ كئابس وأ نداعم اهل ةمواقم ةيلاع يف ةلاحلا ةيعيبطلا لوقحو ةجرح ةيلاع بسانتت عم ديدعلا نم تامادختسلاا ،ةيلمعلا ةصاخ يف لاجم ةسدنهلا ةيئابرهكلا [ 31 ].

-I

4

-2

-1

: ثاياوذنا تٍُب

خ٤و٤جطزُا ٝأ خ٤عبعلأا ءب٣ض٤لُا ٍبغٓ ٢ك ءآٞع خعاسد شضًلأا داُٞٔا ٢ٛ ٢ٗبضُا عُٞ٘ا ٖٓ خوئبلُا َهاُٞ٘ا خ٤ُبػ ْ٤ه دار خعشح َٓاٞػ ظز٘ر ٢زُا خطِزخُٔابٜزُبح ضئبظخ ٠ُا غعاس يُرٝ ( Tc ، Jc ، Hc .) ٖ٤ث فٞغٌ٣شثأ ٢ئب٣ض٤لُا ٢ٗاسٝد ٌَشث ٢ٗبضُا عُٞ٘ا ٖٓ َهبُ٘ا مشزخ٣ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٍبغُٔا ٕأ خ٤ِ٤ِحر خو٣شطث ٢ك خحػُٞٔا خٓاٝذُبث بٜ٘ٓ ًَ ٠ٔغر ش٤ح ، ٢غ٤ؽب٘ـُٔا نكذزُا خ٤ًٔ ظلٗ ٠ِػ بٜ٘ٓ ًَ ١ٞزح٣ ، ١ٞٗبٗ ( ٌَشُا I -11 ) . ( ٙشطه قظٗ تِوُا ٖٓ خٓاٝذُا ٌٕٞزر T ) ξ داسب٤ر ّٞحر ُٚٞحٝ ، خٗاٞطعأ ٚجش٣ ١زُاٝ بٛشطه خ٤ٗبص خٗاٞطعا نكٝ خوئبك λ [ 18 -20 ] . مكشنا ( I -11 :) خٓاٝذُا خ٤٘جُ ٢ح٤ػٞر ْعس [ 21 ] .

عصٞزر ٙزٛ دبٓاٝذُا ٠ِػ ٌَش خٌجش خ٤ضِضٓ بًٔ ٞٛ حػٞٓ ٢ك ٌَشُا ( I -12 ) ٢ُبزُبً : مكشنا ( - I 12 :) دبٓاٝذُا عصٞر َضٔ٣ خطِزخُٔا خُبحُا ٢ك [ 21 ] [ 22 ] . َضٔ٣ ٌَشُا ( I -13 ) حسٞط شٜغُٔبث ٢ٗٝشزٌُلاا ٢ُبػ خهذُا خٌجش فٞعٌٞ٣شثأ غ٣صٞزُ دبٓاٝذُا ٢ك َهبُ٘ا نئبلُا . . مكشنا ( I -13 ) : َهبٗ دبٓاٝذُِ فٞغٌ٣شثأ خٌجش َضٔ٣ ٢ٗبضُا عُٞ٘ا ٖٓ خ٤ٌ٤علاٌُا نئبك [ 23 ] . نِط٣ٝ ٠ِػ حسإجُا حذحاُٞا سٞك ْعبث ظٌر ( Vortex ) ، نِط٣ٝ ٠ِػ َهبُ٘ا ١زُا ٞٛ ٢ك خُبحُا خؼٓبغُا َوُِ٘ نئبلُا ١دبؼُاٝ ٚٗأث ٢ك خُبحُا خطِزخُٔا Vortex State . ٕئ دذػ سإجُا خ٤ؼ٤جطُا دادضر بًِٔ داص ٍبغُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٢عسبخُا خٔ٤وُا ٖٓ اءاذزثئ HC1 شٔزغرٝ ٢ك حدب٣ضُا ٠زح ٢رأ٣ ٍبغُٔا ٠ِػ َهبُ٘ا ِٚٓبٌث لاٞحٓ ٙب٣ئ ٠ُئ َهبٗ ١دبػ ذ٘ػ ٍبغُٔا طشحُا ٢ٗبضُا HC2 . ٌٕٞ٣ ش٤ح ازٛ ٍبغُٔا ش٤جً اذع ٍبغُٔبث خٗسبوٓ طشحُا ٖٓ َهاُِٞ٘ عُٞ٘ا ٍٝلأا . َظر غ٤ٔع صاٞخُا حض٤ُٔٔا َوُِ٘ نئبلُا حدٞعٞٓ ءب٘صأ خُبحُا ،خطِزخُٔا ٝ

B

I

-4

-2

-2

:ثاياوذنا جٍبثح

طشحُا سب٤زُا فّشؼ٣ IC ٕأ ١سٝشؼُا ٖٓ خٓاٝذُا ي٣شحزُٝ ،ضزٗسُٞ حٞه ٚغز٘ر ١زُا سب٤زُا ٚٗأ ٠ِػ حش٤خلأا ٙزٛ ٕاك خٓاٝذُا خُبطػ مٞلر ضزٗسُٞ حٞه ذٗبً ارئ ، دبٓاٝذُا ذ٤جضر ٟٞه ٖٓ شجًأ حٞوُا ٙزٛ ٌٕٞر ( ٌَشُا ٚ٘٤ج٣ بًٔ ىشحزُا ٢ك أذجزع I -14 زُٝ ، نئبلُا َوُ٘ا ٢ك سٞٛذر ٚ٘ػ ترشز٣ ١زُاٝ ،) شٓلأا ازٛ ت٘غ ٤ػ ٠ِػ ١ٞزحر ١أ خ٤ُبضٓ ش٤ؿ داُٞٔا ْظؼٓ ٌُٕٞ . دبٓاٝذُا ٙزٛ ذ٤جضر ٠ِػ َٔؼُا تغ٣ ّذػ ، تئاٞشُا( ةٞ ،).. ظٗبغزُا ٙزٛ دبؼثا ٌٕٞر بٓذ٘ػ خ٤ِػبك شضًأ ٌٕٞرٝ دبٓاٝذُِ ذ٤جضرضًاشًٔ حش٤خلأا ٙزٛ ّذخزغر ٕأ ٌٖٔ٣ ٌجش ٌَش ٕأ بٔثٝ خٓاٝذُا دبؼثأ خجرس ظل٘ث ةٞ٤ؼُا بٜ٘ٓ غؼجُا ذ٤جضر ٢لٌ٣ ٚٗاك ٢ضِضٓ ٞٛ دبٓاٝذُا غ٣صٞر خ .بًِٜ ذجضر ٠زح مكشنا ( I -14 ) : خًشح َضٔ٣ خوئبلُا َهاُٞ٘ا ٢ك دبٓاٝذُا [ 21 ] .

I

-5

: تمئافنا تٍهلاُنا ثاٌرظَ ىهأ

I

-5

-1

ٌذُن ةىخلإا تٌرظَ

:

ٌُٕٞٔا غٓ تعب٘ز٣ سب٤زُا خكبضً ٕأ ٕذُ٘ حٞخلإا عشزكئ ⃗ خهلاؼُبث ٢ِحُٔا ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٍبغُِٔ : [ 26 ] . ( I -2 ) =- ⃗ ⃗ : ٕذُِ٘ خُدبؼٓ ٍٝأ ٠ُئ ١دإر خهلاؼُا ٙزٛ (3-I) = - 𝐵⃗⃗ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ ش٤ح μ0 : َضٔ٣ خ٤حبٔع ٢ك ؽاشلُا . L λ : .ٕذُ٘ ذؼث ازٛ ش٤خلأا ٢٘ؼ٣ ٚٗأ ٢ك دٞعٝ ٍبغٓ ٢غ٤ؽب٘ـٓ ٚٗاك، ٌَشززع دبوِح سب٤زُِ ٢ك َهبُ٘ا نئبلُا خغًبؼٓ ُٚ ٢ك ٙبغرلإا ْٜٓاذخزعبثٝ دلادبؼُٔ ،َ٣ٞغًبٓ اٝذعٝ خهلاؼُا ٢زُا شجؼر ٖػ ش٤صأر ش٘غ٣بٓ تزٌر ٢ُبزُبً : (4-I) 𝐵 ⃗⃗⃗⃗ = 𝐵⃗⃗

ش٤ش٣ َح ٙزٛ خُدبؼُٔا حش٤خلأا ٠ُئ دٞعٝ ٍبغٓ ٢غ٤ؽب٘ـٓ شٔزغٓ َٔؼ٣ ٠ِػ ماشزخا َهبُ٘ا نئبلُا يُرٝ ٢ك دٝذح خكبغُٔا λL خكٝشؼُٔاٝ ٍٞطث ماشزخلإا ذُِ٘ ٕ ، ١زُاٝ ذٔزؼ٣ ٠ِػ خكبضً دبٗٝشزٌُلإا خوئبك َ٤طٞزُا ( ns ) ، خعسدٝ حساشحُا T َوحُاٝ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا H ، خِزٌُاٝ ( m ) خ٘حشُاٝ ٕٝشزٌُلإا ( q ) ٚ٘٤جر بًٔ . :خ٤ُبزُا خهلاؼُا L ( )= √ _{( )} (5-I) λ

I

-5

-2

غرىب زَاغ تٌرظَ

–

:ٌذُن

ذٔزؼر ٢زُا ٝ خوئبلُا خ٤ِهبُِ٘ خ٤غ٤ظب٘ـُٔا ضئبظخُا ٠ِػ ضٌرشر خ٣شظُ٘ا دبعاسذُا ٖٓ ش٤جً ءضع ٕئ ؽسٞث ضٗبؿ شٛاٞظُا خ٣شظٗ ٠ِػ – ٠ُئ بٜخ٣سبر دٞؼ٣ ٢زُاٝ ٕذُ٘ 1950 ق٣شؼر خ٣شظُ٘ا ٙزٛ ذطػأ ذهٝ ، ّ خ٤عٞٓ خُاذُ ( ) Ψ بٜؼثشٓ ٕأ ٢ٛٝ ، دبٗٝشزٌُئ( خ٤ِهبُ٘ا خوئبك خُبحُا ٢ك خ٘حشُا دلآبح خكبضً َضٔ٣ . )شثًٞ طاٝصأ ساذؤُبث ق٣شؼزُا بؼ٣أ خعاسذُا ٙزٛ ٢ك ْر ذهٝ K ؽسٞث ضٗبؿ َٓبؼٔث ٠ٔغ٣ ١زُاٝ -ٕذُ٘ [ 22 ] ، ٕبً ارئ خ٤ثبغ٣ئ خهبطُا ٙزٛ ٕأ ذجض٣ ٝ خ٤حطغُا خهبطُا ةبغح ٢ك ب٤عبعأ اسٝد تؼِ٣ ١زُاٝ √ ⁄ K< خ٤جِعٝ ٕبً ارئ √ ⁄ K > ٢ٗبضُاٝ ٍٝلأا عُٞ٘ا ٖٓ خوئبلُا َهاُٞ٘ا ٖ٤ث ض٤٤ٔزُا ٖٓ ٌٖٔ٣ سب٤ؼُٔا ازٛ ٕئ. [ 27 ] . ش٤حث : خ٤ُبزُا خهلاؼُبث ٠طؼ٣ (6-I) K= ش٤ح : L λ . ٝذُِ٘ ماشزخلإا نٔػ : ξ . نكاٞزُا خكبغٓ َضٔر : ذ٘٤ث بؼ٣أ ٙزٛ خ٣شظُ٘ا ٕأ َهاُِٞ٘ خوئبلُا ٖ٣ساذوٓ ٖ٤ٓبٛ بٔٛ :

I

-5

-2

-1

تفاسي

كفاىخنا

:

خ٤ِهبُ٘ا خوئبكٝ خ٣دبؼُا خوط٘ٓ ٖ٤ث خِطبلُا خكبغُٔا بٜٗأ ٠ِػ فشؼرٝ ٌَشُا ( 1 -15 ) َهبُ٘ا ٌٕٞ٣ بٓذ٘ػ . ( ٌَشُا خطِزخُٔا خُبحُا ٢ك -I 15 ) [ 28 ] ، طٝضُ ٢ٗبٌُٔا ذؼجُا َضٔ٣ بًٔٝ شثًٞ ( خ٤ِهبُ٘ا خوئبلُا ) ، ٞٛٝ ذحُا ٠ٗدلأا ٍٞطُِ ١زُا ٌٖٔ٣ خ٤ِهبُِ٘ خوئبلُا ٕأ قِزخر ٠زح ،٢لزخر ش٤ح ξ خِثبه خٗسبؤُِ غٓ ش٣دبؤُا حض٤ُٔٔا خٌجشُِ خ٣سِٞجُا ( غؼث شزٓٞٗبُ٘ا ) [ 21 ] . ٠طؼرٝ خهلاؼُبث خ٤ُبزُا : ( I -7 ) ξ = _{| |} َضٔر ش٤ح νF . ٢ٓش٤ك خػشع : |∆| .٢ٗٝشزٌُلإا طٝضُا ؾثاشر خهبؽ : ٢ُبزُبً تزٌرٝ ٝذُ٘ٝ ؽسٞث ضٗبؿ خهلاؼث حساشحُا خعسد خُلاذث ش٤ـزر خكبغُٔا ٙزٛ ٕأ بًٔ [ 28 ] : ξ =0.74* + (8-I) (= T ) ξ

(مكشنا I -15 :) خ٣دبؼُا خوطُ٘ٔا ٖ٤ث نكاٞزُا خكبغٓ خ٤ِهبُ٘ا خوئبكٝ [ 29 ] .

I

-5

-2

-2

: قارخخلإا كًع

فشؼ٣ نٔػ ماشزخلاا λ ، ١زُا ٍٞطُبث ٌٖٔ٣ ٕأ ش٤ـ٣ شحُا ٖٓ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا ٢ك حدبٓ خوئبك خ٤ِهبُ٘ا [ 26 ] اءاذزثئ نئبلُا َهبُِ٘ ٚهاشزخئ ٍلاخ ضهب٘ززع ٚزٔ٤ه ٕاك ، ٢عسبخ ٢غ٤ؽب٘ـٓ ٍبغٓ ن٤جطر ذ٘ػ يُرٝ ، بُٜضٓش٣ٝ ماشزخلإا نٔؼث فشؼر خكبغُٔا ٙزٛ ،ِٚخاد خ٘٤ؼٓ خكبغٓ ذؼث ّذؼ٘٣ ٕأ ٠ُئ ش٤خلأا ازٛ حطع ٖٓ ضٓشُبث L λ ؼُٔا َوحُا ٕ ٌٞر ٢زُا خ٤حطغُا داسب٤زُا أش٘زع خوجطُا ٙزٛ ٢كٝ ، دب [ 30 ] ، بًٔ ٠ٔغ٣ بؼ٣أ ٍٞطث ٕذُ٘ . ش٤ح ٌٕٞر ٚزٔ٤ه ٖ٤ث غؼث داششػ ٝ غؼث دبئٓ ٖٓ شزٓٞٗبٗ [ 26 ] . ٠طؼ٣ٝ نٔػ ماشزخلإا خهلاؼُبث خ٤ُبزُا : ( I -9 ) ( ) = L λ ش٤ح n خ٘حشُا دلآبح ض٤ًشر َضٔر : : خهلاؼُبث حساشحُا خعسد خُلاذث ش٤ـزر ٢ٛٝ )دبٗٝشزٌُلإا خكبضً( (10-I) n= n0 ( ) ٝ : ٝذُ٘ خهلاؼث حساشحُا خعسذث ماشزخلإا نٔػ ؾجرش٣ (11-I) L =λ0 * ( ) + λ ( ٌَشُا ٢ك خهلاؼُا ٙزٛ َ٤ضٔر ٌٖٔ٣ I -16 . )

I

-5

-3

لا تٌرظَ

BCS

:

٢ٛ خ٣شظٗ ذلشزًأ ٖٓ فشؽ ءبِٔؼُا خصلاضُا " Bardeen " ٝ " Cooper " ٝ " Schrieffer " دشظزخبك ازٜـث ْعلإا BCS . ٕئ ٙزٛ خ٣شظُ٘ا ٢زُا ذؼػٝ ٢ك ّبػ 1957 ذػبطزعا ٕأ شغلر ْظؼٓ تٗاٞع َهاُٞ٘ا خوئبلُا خ٣ذ٤ِوزُا . ٚٗئٝ ٖٓ ِّٞؼُٔا ٕأ َوٗ سب٤زُا ٢ك َهاُٞ٘ا ْز٣ حدبػ خطعاٞث دبٗٝشزٌُلإا ،حشحُا سذظٓٝ خٓٝبؤُا ٢ك َهاُٞ٘ا حدبػ ٞٛ ٖٓ ّدبظر يِر دبٗٝشزٌُلإا غٓ دبٗٝشزٌُئ ٟشخأ غٓٝ دبٗٞ٣لأا داسزُاٝ ٢زُا طشخر حدبػ ٖػ ّبظُ٘ا ١سٝذُا ٢ٌ٤جشُا ْظزُ٘ٔا حدبُِٔ . ْٛأ طبعأ ذٓبه ٚ٤ِػ خ٣شظُ٘ا ٞٛ حشٌك طاٝصلأا خ٤ٗٝشزٌُلإا ( Cooper Pairs ) ٝأ طاٝصأ شثًٞ خجغٗ ٠ُئ ُْبؼُا شثًٞ ذحأ بٜ٤غعإٓ . ٖٓٝ ِّٞؼُٔا ٕأ دبٗٝشزٌُلإا َٔحر دار خ٘حشُا ٢ُبزُبثٝ تغحك ٕٞٗبه ًُّٞٞ عشزل٣ ٕأ شكب٘زر ٖػ بٜؼؼث سذه عبطزغُٔا . لائ ٕأ فٝشظُا خ٤راُٞٔا ظٌؼر خغ٤زٗ ٕٞٗبوُا خ٤ٌ٤ٗبٌ٤ٔث خطبخ ذظحُٞ تجغث دبٔزػا خ٤ِهبُ٘ا خوئبلُا ٠ِػ شصأ شئبظُ٘ا . ذوك ذعٝ ٚٗأ بًِٔ داص دذؼُا ١سزُا ش٤ظُ٘ بًِٔ ذِه ( ذثشزها ٖٓ شلظُا نِطُٔا ) خعسد ُٚٞحر . ٕبًٝ ٢ك ازٛ َ٤ُد فبً ٕأث دبٗٝشزٌُلإا خُٝإغُٔا ٖػ خ٤ِهبُ٘ا خوئبلُا ذثلا بٜٗأٝ َػبلزر خو٣شطث ٝأ ٟشخأ غٓ خٌجشُا خ٣سِٞجُا ش٤حث ٌٕٞر خِظحُٔا حُبظُ دبٗٝشزٌُلإا بٜغلٗ . دءبغك حشٌك طاٝصلأا شغلزُ شٓلأا . بٓذ٘ؼك شٔ٣ ٕٝشزٌُلإا ٍٝلأا ٖ٤ث دبٗٞ٣لأا ٚٗاك ٖٓضُٝ ش٤ظه اذع ١دإ٣ ٠ُئ بٜثازغٗا ٚ٤ُئ ٌُٚ٘ٝ شٔ٣ خػشغث بًٜشز٤ك ٢ٛٝ ذُاصبٓ خثسبوزٓ ٖٓ بٜؼؼث ٌَشُا ( I -17 ) بٔٓ ١دإ٣ ٠ُئ حدب٣ص ض٤ًشر خ٘حشُا خجعُٞٔا ب٤ظحُ ٢ك خوطُ٘ٔا . يِر خ٘حشُا حضًشُٔا بٛسٝذث ةزغر بٗٝشزٌُئ شخآ بٜ٤ُئ . ش٤حث ٌٕٞ٣ ٕب٘صلاا ٢ك غػٝ ؽبجرسا ْئاد حسٞظث طٝص . ازٛٝ بٓ نِط٣ ٚ٤ِػ تغح خ٣شظُ٘ا خ٤ٌُٔا أذجٔث ٍدبجر َػبلزُا ٖٓ ٍلاخ ٕٞٗٞلُا ١زُا ٞٛ ٚعٝ خِٔػ شخآ ٍٞوُِ ٕأث ٕٝشزٌُلإا ٍٝلأا ١دإ٣ ٠ُئ صاضزٛا دبٗٞ٣لأا حُبظُ ٕٝشزٌُلإا ٢ٗبضُا [ 32 ] . ( مكشنا I -17 :) خ٣سِٞجُا خٌجشُا .[33] غجطُبث طاٝصلأا خ٤ٗٝشزٌُلإا َٔحر خ٘حش خ٣ٝبغٓ ٠ُئ قؼػ خ٘حش ٕٝشزٌُلإا ١دشلُا ( e 2 ) بلُٝ ب٤ُضـٓ ب٣ٝبغٓ شلظُِ . بًٔٝ ٞٛ ِّٞؼٓ بٓذ٘ػ ٌٕٞ٣ قُِا بٔهس بح٤حط بٔث ٢ك يُر ؛شلظُا ٚٗاك صٞغ٣ ٕأ غٔزغ٣ دذػ ش٤ؿ دٝذحٓ ٖٓ دبٔ٤غغُا خ٤ُٝلأا ٢ك ظلٗ خُبحُا بًٔ ٢ك دبٗٞرٞلُا ٢زُا غٔزغر ٌَشزك خؼشأ سض٤ُِا . ٠ٔغرٝ دبٔ٤غغُا ٖٓ ازٛ عُٞ٘ا دبٗٝصٞجُبث . ٕئ غػٝ طاٝصلأا خ٤ٗٝشزٌُلإا َؼع خٌجشُا خ٣سِٞجُا لا شصإر ٢ك بٜزًشح ٠ِػ ملاؽلإا ٢ُبزُبثٝ ٢ٜك ىشحزر ٕٝد خٓٝبوٓ . اراك ٢ٛ حجظر خِؼُا خ٘ٓبٌُا ءاسٝ ٍٞظح حشٛبظ خ٤ِهبُ٘ا خوئبلُا دشغٔث ذ٣شجزُا ٠ُئ خعسد حساشح خ٘٤ؼٓ . ٕبًٝ ٖٓ ءاشع حشٌك طاٝصلأا خ٤ٗٝشزٌُلإا ٕأ ْغو٘ر دبٗٝشزٌُلإا ٠ُئ ءضع نئبك شخآٝ ١دبػ ٌٕٞززك

أج٘زرٝ خ٣شظٗ BCS خهلاؼُبث ٢زُا ؾثشر ٖ٤ث خهبؽ حٞغلُا ٖ٤ثٝ خعسذُا خعشحُا َهبُِ٘ ذ٘ػ خعسد شلظُا نِطُٔا ٢ٛٝ : [ 16 ] . Eg= 3.53 KB Tc (12-I) ش٤ح kB : ذثبص ٕبٓضزُٞث . ٕئ ٙزٛ خهلاؼُا ٖٓ ْٛأ بٓ دءبع ٚث خ٣شظُ٘ا . ٢ٛٝ ض٘ر ٠ِػ ٕأ خهبؽ حٞغلُا خطجرشٓ حششبجٓ خعسذث ٍٞحزُا . ٠٘ؼٔث شخآ ٚٗاك ٢ٌُ َظحٗ ٠ِػ داٞٓ خوئبك خ٤ِهبُ٘ا دار خ٤ُبػ خعشح حساشح خعسد ب٘٤ِؼك ٕأ شكٞٗ َهاٞٗ ئِر دبهبؽ حٞغك حش٤جً . ٖٓ خٜع خ٤ٗبص ٢طؼر خ٣شظٗ BCS خهلاػ غهٞزر خٔ٤ه ٍبغُِٔ ٢غ٤ؽب٘ـُٔا طشحُا َهاُِٞ٘ خوئبلُا خ٣ذ٤ِوزُا ٢ٛٝ ٢ُبزُبً : [ ( ) ]. (13-I) ( 0 ) Hc( ) ش٤ح α ذثبص : ( 0 ) Hc ذ٘ػ طشحُا ٍبغُٔا : k 0 خعسد ( نِطُٔا شلظُا .) مكشنا ( I -18 ) : خ٤ٗٝشزٌُلإا شثًٞ طاٝصلأ ٢ح٤ػٞر ْعس [ 34 ] . مكشنا ( I – 19 :) .خ٤ٗٝشزٌُلاا شثًٞ طاٝصأ خكبضً ش٤ـر [ 35 ] .

I

-6

ملاىُنا

تمئافنا

ثار

تجرد

ةرارحنا

تجرحنا

تٍناعنا

(

HTCS

:)

داٞ٘غُ ،حذ٣ذػ عشزكا ءبِٔؼُا ٕأ خ٤ِهبُ٘ا خوئبلُا سذحر ؾوك ذ٘ػ دبعسد حساشحُا خظلخُ٘ٔا . ٌُٖٝ ٢ك ّبػ 1986 ّ ، قشزًا ٕب٤ئب٣ض٤لُا ٗبُٔلأا ٕب٤ ظٗبٛٞ٣ ضرسٞٗذ٤ث ١شغ٣ٞغُاٝ ٍسبً شُٞٓ ٚٗأ ٌٖٔ٣ حدبُٔ طبحُ٘ا خ٤ٌ٤ٓاش٤غُا ٕأ حجظر لاهبٗ بوئبك ذ٘ػ دبعسد حساشح ش٤ح Tc=35k ( -238C° ) [ 36 ] ، ٍبضٓٝ ٠ِػ يُر تًشُٔا CuO4 (La; Ba)2 ، ( (LBCO ٞٛٝ ٍٝأ َهبٗ نئبك دار خعسد حساشح خ٤ُبػ ( HTCS ) ، ش٤ح سذور خعسد ٚرساشح خعشحُا ( Tc ) ٠ُئ 30K [ 37 ] ، بًٔٝ ذعٝ ءبِٔػ ٕٝشخآ اداٞٓ ١ذجر خ٤ِهبٗ خوئبك ذ٘ػ دبعسد حساشح ٠ِػأ ، يُرٝ ذ٘ػ خعسد حساشح ( -135C° ) ١أ 138 K . ٢زُاٝ ذلشزًا ٖٓ َجه ءبِٔػ ٖ٤٣سًٞ خ٘ع 1996 ٌَشُا ( I -20 .) ذهٝ ْر ض٤ظخر ءضع ش٤جً ٖٓ شحجُا ٢ك HTCS بٜز٤٘جُ خ٣سِٞجُا . ش٤ح َضٔر خكشؼٓ ٙزٛ خ٤٘جُا خطوٗ خ٣اذث ٞحٗ ْٜك ضئبظخ ٙزٛ داُٞٔا حذ٣ذغُا . ٢ٛٝ دبجًشٓ خٌٗٞٓ ٖٓ خ٣سر حئاشش ٖٓ ذ٤عبًأ طبحُ٘ا خُٞظلٓ دبوجطث ٌٕٞزر ٖٓ حئاشش دبٗٞ٣أ ٍبوزٗلاا ٝأ ذ٤عبًأ ٟشخأ . ٕئ شظ٘ؼُا ٢عبعلأا ىشزشُٔا غ٤ٔغُ دبجًشٓ HTCS ٞٛ دٞعٝ حئبلط طبحُ٘ا ٖ٤غغًلأا ( CuO2 .) يُزُٝ نِؽأ بٜ٤ِػ ْعبث دب٤عبحُ٘ا خوئبك خ٤ِهبُ٘ا [ 38 ] . مكشنا ( I -22 ) : سٞطزُا ٢٘ٓضُا خعسذُ حساشحُا خعشحُا داُِٞٔ خوئبلُا [ 22 ] .

I

-7

واظُنا ثابكري

Bi-Sr-Ca-Cu-O

:

شحجُِ اذ٣ذع بو٣شؽ حزك طبحُ٘ا ذ٤عبًلأ خ٤ُبؼُا خعشحُا حساشحُا دبعسد ذ٘ػ خوئبلُا خ٤ِهبُ٘ا فبشزًا ٕئ خعشح حساشح دبعسد ئِر خ٤ِهبُ٘ا خوئبك دبجًشُٔا ٖٓ حذ٣ذع خِئبػ ذلشزًأ ش٤ح ،خجِظُا خُبحُا ءب٤ٔ٤ً ٢ك ١ٞحر خ٤ُبػ ٠ِػ بعبعأ سٞٔغجُا شظ٘ػ ( Bi )

.

خ٤ئب٤ٔ٤ٌُا خـ٤ظُبث ّبظُ٘ا ازٛ ض٤ٔز٣ خٓبؼُا :خ٤ُبزُا [ 39 ] Bi2 Sr2Can-1 CunO 2n+4+d ٖ٣أ n = 1 ، 2 ٝأ 3 ساٞؽلأا نكاٞ٣ٝ 2201 Bi ، Bi-2212 ، Bi -2223 حساشحُا دبعسد دار خعشحُا K 23 ، K 85 ٝ k 110 ٠ِػ ت٤رشزُا d .خ٣شزٓ ٞ٤ًٞزغُا ٖػدٞ٤حُا خٔ٤ه :

- سٞطُا Bi2Sr2CaCu2O8+d ٝر خعسد حساشح خعشح Tc=85K ١زُا ضٓش٣ ُٚ ضٓشُبث Bi-2212 . دب٣ٞزغُٔا دذػ تغح قِزخر ساٞؽلأا ٙزٛ خ٤٘ث CuO2 ، َعلاغُا ٖ٤ث خكبغُٔا ضهب٘زر ٝ Cu-O غٓ دب٣ٞزغُٔا ٙزٛ دذػ حدب٣ص ٌَشُا( 1 -20 ) . دب٣ٞزغُٔا CuO2 خ٤ِهبُ٘ا ٖػ خُإغُٔا ٢ٛ ا تؼِرٝ ،خوئبلُ َعلاغُا Cu-O خوئبلُا دلآبحُبث ذ٤عبًلأا ٙزٛ دٝضر ٢زُا دب٘حشُا ٕاضخ سٝد [ 41 ] . مكشنا ( I -21 :) خ٤٘جُا خ٣سِٞجُا خِئبؼُا ساٞؽلأ Bi2 Sr2Can-1 CunO 2n+4+d [ 22 ] . ٖ٤جٗ بؼ٣ا ٢ك ٍٝذغُا ( I -3 ) ٢ُبزُا ّبظُ٘ا ١سِٞجُا خِئبؼُِ . Bi2 Sr2Can-1 Cun O2n+2 . لوذجنا ( I -3 :) ا دبجًشُٔ خ٣ٞ٤٘جُا دبِٓٞؼُٔا غؼث خِئبؼُ . Bi2 Sr2Can-1 Cun O2n+2 [ 42 ] . سٞطُا ١سِٞجُا ّبظُ٘ا ( خٌجشُا ذثاٞص Å ) خعشحُا خعسذُا Tc ( K .) Bi-2201 ٢ػبثس a=3.828;c=24.63 23 Bi-2212 ٢ػبثس a=3.830;c=30.76 85 Bi-2223 ٢ػبثس a=3.830;c=37.13 110

I

-7

-1

رىطهن تٌرىهبنا تٍُبنا

Bi-2212

:

دب٣ٞزغُٔا ٌٕٞر CuO2 سٞطُا ٢ك Bi-2212 دب٣ٞزغٔث خُٞظلٓ ٌّٞٓ ( ّٞ٤غُبٌُا داسر ٖٓ خٗ Ca ) ( ٖ٤غ٤غًٝلأا ٠ِػ ١ٞزحر لا ٢زُا O دب٣ٞزغُٔا ٌٕٞر بًٔ ، ) CuO2 دب٣ٞزغٓٝ ( Ca ) ٖ٤ث حسٞظحٓ دب٣ٞزغُٔا SrO دب٣ٞزغُٔا ٖ٤ث بٛسٝذث حسٞظحُٔاٝ BiO ( ٌَشُا ٚ٘٤ج٣ بًٔ I -22 ) [ 43 ] . Tc=85K Tc=110K Tc=23K