Kabaca süper iletkenler: elektrik akımına karşı direnç göstermeyen malzemelere denir. Fakat bu öyle kolay bulunur bir şey değildir. Yani doğrudan şu malzeme süper iletkendir diyemeyiz. Bir takım şartları sağlamak gerek :)

---

0 Kelvin sıcaklık teorik olarak atomsal titreşimlerin durma noktasına geldiği sıcaklık kabul edilir. Bu, bizim kullandığımız Celcius birimine göre - 273 dereceye tekabül ediyor. Tabi teorik dememizin bir nedeni var. İnemiyoruz çünkü çok soğuk :)

_Kaynak

Süper iletkenlerin keşfi 1911 yılına dayanır. Normal şartlar altında iletken malzemeler soğutulduğunda iletkenliği artar. Çünkü atomsal hareketleri yavaşlamıştır. Daha az titreşim olursa akım geçebilen yolun daha geniş olduğunu düşünebiliriz.

Heike Kamerlingh Onnes, katı civanın iletkenliği üzerine araştırmalar yaparken 4 Kelvin gibi bir sıcaklığa indiğinde malzemenin direncinin aniden sıfıra indiğini fark etmiştir. (evet sıfır kelvine çok yaklaşabiliyoruz) Bu ani düşüşün yeni bir keşif olduğunu fark etmiş ve farklı malzemelerde de denemiştir. Kurşun, Helyum ve Niyobyum gibi elementlerden de benzer tepkiler almıştır.

Yandaki şekilde görüldüğü üzere bazı malzemeler akıma karşı direncini sıcaklık azalırken bir anda sıfıra indiriyor. Aslında tam olarak sıfır olmasa da ihmal edilebilecek kadar az olduğu için sıfır kabul ediliyor. Grafiğe göre süper iletken olmayan malzemeler mutlak sıfırda bile süper iletkenlik gösteremiyor gibi bir anlam çıkarabilirsiniz. Tam olarak öyle değil.

---

İletken malzemeler yüzde yüz saf ise ve yapı kusura bulunmuyorsa teorik olarak 0 K sıcaklıkta süper iletkenlik gösterebilir ama bu saydığım koşullar arasında 0 Kelvin en zor olanı değil :)

---

Zamanla daha yüksek sıcaklıklarda süper iletkenlik gösteren malzemeler keşfedilmeye başlanmış. Hatta günümüzde ulaşılan sıcaklık 138 Kelvin seviyesindedir. 77 Kelvin üzeri bir sıcaklıkta süper iletkenlik gösteren malzemelere sıcak süper iletken denir. Çünkü sıvı azot kullanılarak rahatlıkla süper iletken forma sokulabilmektedir.

Süper iletkenliği yaratan Cooper çiftleridir. Bu düzene gelmiş uygun malzemede elektron geçişi sırasında pozitif yüklerin yaklaştığı görülür. Bu yaklaşma geçen elektronun ardından gelen elektronu daha güçlü çekmesine sebep olur. Bu nedenle dışarıdan bir etki gerekmeden süper iletken malzemeler akım iletmeyi sürdürebilir. Yani atom hareketleri belirli bir sıcaklıktan sonra engel teşkil etmiyor hatta yardımcı olmaya başlıyor :)

---

Süper iletkenler diamanyetik özellik gösterir. Buna da Meissner etkisi denir. Manyetik alan süper iletken durumdaki bir malzemeye nüfus edemez. Hatta manyetik bir malzemeyi süper iletken malzemenin üzerine bırakırsanız manyetik levitasyon görürsünüz. Yani bıraktığınız malzeme süper iletkenin uyguladığı kuvvetin etkisiyle askıda kalacaktır. Bu etki sayesinde bir çok kullanım alanı ortaya çıkmıştır.

Kullanım Alanları

Dijital dünyada veri aktarımını yarı iletkenlere göre çok daha hızlı yaptığı için süper iletkenler kullanılmaya başlanmıştır. Daha hızlı ve daha küçük boyutlarda bilgisayar yapmak mümkündür. Ayrıca yarı iletkenler ile yapılan bilgisayarlar iki farklı (0 ve 1) komut ile çalışıyor. Dün @gokhan83kurt bu işleyişi keyifli bir anlatımla açıklamıştı. İşte bu devrimsel buluş artık eskidi. Artık birden fazla veriyi aynı anda işleyebilmeye ihtiyacımız var. Bu da kuantum bilgisayarlar ve dolayısıyla süper iletken malzemelerden geçiyor.

_{Bizim bilgisayarlarımıza pek benzemiyor:)}

Süper iletken trenler

Alt başlık biraz garip oldu ama durum aslında bu. Süper iletken malzemelerin diamanyetik özellikte olduğundan bahsetmiştim. Bu bilgi ışığında vagonlara yerleştireceğiniz süper iletken bobinler, tren hareket ettiğinde bir akım oluşturur. Trenin içerisindeki süper iletken magnetler tarafından oluşturulan manyetik alan ile etkileşime girer ve havada asılı kalması için gerekli kuvvet üretilir. Açık konuşmak gerekirse tam işleyişi ben de anlayabilmiş değilim fakat süper iletkenlerin manyetik alana karşı oluşturduğu itici kuvvetin kullanıldığını söyleyebilirim. Bu kuvvet trenin raylarla olan temasını kesmeye yetiyor. Uçarak yolculuk edebiliyoruz. Zemin ile teması kesilen trenin karşılaştığı sürtünme kuvveti çok azaldığından rahatlıkla 500 - 600 km/sa hızlara ulaşabiliyor. Hem de katı fosil kullanmadan ve çok daha az enerji harcayarak.

_{en anlaşılır şekilde trenin çalışma sistemi}

Bunların dışında mikro çalışmalarda istenmeyen ısıların oluşmaması için ve manyetik enerjinin depolanması için kullanılabiliyor.

_{Kaynak2 Kaynak3 okuma bağlantısı okuma bağlantısı okuma bağlantısı}