Diferența cheie dintre superfluiditate și supraconductivitate este că superfluiditatea este fluxul de 4 atomi de heliu într-un lichid, în timp ce supraconductivitatea este fluxul unei sarcini electronice în interiorul unui solid.
Termenii superfluiditate și supraconductivitate sunt fenomene legate de curgere fără rezistență, dar descriu aceste fluxuri pentru diferite sisteme.
Ce este superfluiditatea?
Superfluiditatea este o proprietate caracteristică a unui fluid care are vâscozitate zero și care poate curge fără nicio pierdere de energie cinetică. Dacă amestecăm un superfluid, acesta tinde să formeze vârtejuri care continuă să se rotească la infinit. Putem observa superfluiditatea care apare în doi izotopi ai heliului: heliu-3 și heliu-4. Putem lichefia acești doi izotopi prin răcirea lor la temperatura criogenică.
Superfluiditatea este o proprietate a diferitelor alte stări exotice ale materiei care intră sub incidența astrofizicii, fizicii energiilor în alte și gravitației cuantice. Teoria cu privire la superfluiditate a fost dezvoltată de fizicianul sovietic Lev Landau împreună cu Isaak Khalatnikov. Cu toate acestea, acest fenomen a fost descoperit inițial de Pyotr Kapitsa și John F. Allen în heliu lichid.
Figura 01: Heliul lichid este superfluiditate
Când luăm în considerare heliul-4 lichid, superfluiditatea acestuia apare la o temperatură foarte ridicată în comparație cu cea a heliului-3. Acest lucru se datorează în principal faptului că un atom de heliu-4 este o particulă bosonică, în virtutea spinului său întreg, în timp ce un atom de heliu-3 este o particulă de fermion care poate forma bozoni numai prin împerecherea cu sine la o temperatură scăzută. În plus, superfluiditatea heliului-3 a stat la baza premiului Noble în fizică în 1996.
Ce este supraconductivitatea?
Superconductivitatea este un fenomen cuantic în care anumite materiale prezintă o conductivitate ridicată la anumite regimuri magnetice și de temperatură. Acest fenomen a fost descoperit de Onnes în 1911. Cu toate acestea, nu a existat o teorie microscopică consecventă care să poată descrie de ce apare supraconductivitatea în momentul descoperirii. Cu toate acestea, Bardeen și Cooper au lansat o lucrare care afirmă fundamentul matematic al supraconductivității convenționale.
Descoperirea supraconductivității a avut loc în timpul studiului proprietăților de transport ale mercurului (Hg) la temperatură scăzută. Onnes a descoperit că, sub temperatura de lichefiere a heliului, (la aproximativ 4,2 K), rezistivitatea mercurului scade brusc la zero. Dar așteptarea era ca rezistivitatea fie să ajungă la zero, fie să diverge la o temperatură zero, dar să nu dispară brusc la o temperatură finită. Această dispariție a indicat o nouă stare fundamentală și a fost descoperită ca o proprietate a supraconductivității.
Care este diferența dintre suprafluiditate și supraconductivitate?
Superfluiditatea este o proprietate caracteristică a unui fluid cu vâscozitate zero și capabil să curgă fără nicio pierdere de energie cinetică. Supraconductivitatea este un fenomen cuantic în care anumite materiale prezintă o conductivitate ridicată la anumite regimuri magnetice și de temperatură. Diferența cheie dintre superfluiditate și supraconductivitate este că superfluiditatea este fluxul de 4 atomi de heliu într-un lichid, în timp ce supraconductivitate este fluxul de sarcină electronică în interiorul unui solid.
Următorul infografic explorează diferența dintre superfluiditate și supraconductivitate sub formă tabelară.
Rezumat – Superfluiditate vs supraconductivitate
Superfluiditatea este o proprietate caracteristică a unui fluid cu vâscozitate zero și capabil să curgă fără nicio pierdere de energie cinetică. Supraconductivitatea este un fenomen cuantic în care anumite materiale prezintă o conductivitate ridicată la anumite regimuri magnetice și de temperatură. Diferența cheie dintre superfluiditate și supraconductivitate este că superfluiditatea este fluxul de 4 atomi de heliu într-un lichid, în timp ce supraconductivitate este fluxul de sarcină electronică în interiorul unui solid.
