MATERIAŁY NADPRZEWODNIKOWE

Jacek SOSNOWSKI
MATERIAŁY
NADPRZEWODNIKOWE
modelowanie własności
i zastosowania
WYDAWNICTWO KSIĄŻKOWE INSTYTUTU ELEKTROTECHNIKI
Warszawa 2008
SPIS TREŚCI
Informacja o pracy....................................................................................................
1. Wstęp ...................................................................................................................
2. Modelowanie własności nadprzewodnikowych zależnych od fundamentalnych
relacji termodynamicznych ………………..………………………………….
2.1. Wysokotemperaturowe materiały nadprzewodnikowe …………………...
2.2. Modelowanie parametrów należących do I grupy własności nadprzewodnikowych ……………………………………………………………..
2.3. Modelowanie odwracalnej krzywej magnetyzacji ………………………..
3. Modelowanie wtórnych własności nadprzewodnikowych zależnych od czystości
nadprzewodnika ………………………………………………………………
4. Modelowanie własności materiałów nadprzewodnikowych zależnych
od wielkości nieodwracalności magnetycznej ………………………………...
4.1. Gęstość prądu krytycznego i siła zakotwiczenia nici wirowych w nadprzewodnikach wysokotemperaturowych ………………………………...
4.2. Wpływ odkształcenia przy zginaniu na prąd krytyczny wysokotemperaturowych taśm nadprzewodnikowych …………………………………….
4.3. Modelowanie nieodwracalnej krzywej magnetyzacji …………………….
4.4. Modelowanie zamrożonego strumienia magnetycznego w ceramicznych
nadprzewodnikach wysokotemperaturowych …………………………….
4.5. Modelowanie prądu krytycznego dla równoległej konfiguracji pola magnetycznego i prądu transportu ……..……………………………………...
4.6. Modelowanie strat energetycznych ……………………………………….
4.6.1. Analiza strat energetycznych wyznaczonych poprzez pomiar wektora
Poyntinga ………………………………………………………….
4.6.2. Modelowanie strat energetycznych wyznaczonych przez pomiar
przenikalności magnetycznej ……………………………………..
4.6.3. Modelowanie strat energetycznych w przypadku dynamicznym
płynięcia strumienia indukcji magnetycznej w nadprzewodniku ...
4.6.4. Modelowanie strat energetycznych w przewodach nadprzewodnikowych ……………………………………………………………
4.6.5. Modelowanie strat energetycznych w taśmach nadprzewodnikowych II generacji ………………………………………………….
4.7. Modelowanie zagadnień stabilizacji magnetotermicznej materiałów nadprzewodnikowych ………………………………………………………...
5. Problematyka zastosowania nadprzewodników i cieczy kriogenicznych …..
5.1. Technologia wytwarzania przewodów nadprzewodnikowych …………...
5.2. Zastosowania nadprzewodników wysokotemperaturowych w kablach
do przesyłu energii elektrycznej ……………………………………..…..
5.3. Zastosowania nadprzewodników w urządzeniach elektroenergetycznych .
5.3.1. Elektromagnesy nadprzewodnikowe ……………………………..
5.3.2. Lewitacja magnetyczna …………………………………………...
5.3.3. Urządzenia nadprzewodnikowe w sieciach energetycznych: nadprzewodnikowe magazyny energii ………………………………..
5.3.4. Urządzenia nadprzewodnikowe w sieciach energetycznych: ograniczniki prądów zwarcia …………………………………………..
5.3.5. Maszyny z uzwojeniami nadprzewodnikowymi ………………….
5
7
8
8
13
20
24
32
32
41
46
52
63
74
74
78
81
84
86
89
96
97
101
108
108
114
117
121
131
5.4. Wykorzystanie nadprzewodników do generacji i detekcji promieniowania
elektromagnetycznego ……………………………………………………
5.4.1. Tunelowe złącza Josephsonowskie – analiza działania i zastosowania
5.4.2. SQUID jako detektor pól elektromagnetycznych …….…………
5.4.3 Nadprzewodnikowe detektory promieniowania pracujące na częstotliwościach THz ………………………………………………...
5.4.4. Nadprzewodnikowa tomografia komputerowa typu MRI ………..
5.5. Komputer kwantowy i wykorzystanie w nim elementów nadprzewodnikowych ……………………………………………………………………
5.6. Zastosowania cieczy kriogenicznych ……………………………………..
5.6.1. Zastosowania cieczy kriogenicznych w transporcie ……………...
5.6.2 Zastosowanie kriokomory w medycynie ………………………….
6. Dodatek A: Alternatywne – odnawialne źródła energii ……………..……...
6.1. Wykorzystanie energii słonecznej ………………………………………..
6.1.1. Elektrownie słoneczne …………………………………………….
6.1.2. Ogniwa fotowoltaiczne …………………………………………...
6.1.3. Fotoemisja − zewnętrzny efekt fotoelektryczny …………..……...
6.2. Energetyka wiatrowa ……………………………………………………..
6.3. Energetyka wodna ………………………………………………………...
6.4. Energetyka alternatywna: jądrowa i spalanie biomasy …………………...
7. Dodatek B. Podstawowe pojęcia z zakresu nadprzewodnictwa …………….
Wykaz wybranych oznaczeń .............................................................................
Spis literatury ......................................................................................................
136
137
142
146
150
152
157
159
162
166
167
168
171
173
175
178
183
189
200
202