Hardware Arena

Şuan Buradasın : Anasayfa Haberler OC & SoÄŸutma SoÄŸutma ve SoÄŸutmanın Prensipleri Yazı Dizisi Bölüm -1

Soğutma ve Soğutmanın Prensipleri Yazı Dizisi Bölüm -1

İçerik Sayfaları
Soğutma ve Soğutmanın Prensipleri Yazı Dizisi Bölüm -1
Sayfa 2
Tüm Sayfalar

İLETKENLİK

 

 

Benim ilk bilgisayarım P4 2.4'tü. Ben bilgisayar alemine biraz geç daldım dolayısı ile aranızda benden yıllar önce bu işlere başlayan arkadaşlarımız vardır fakat bunlardan bir çoğu şu anda benim yazılarımı, testlerimi ve incelemelerimi okuyarak ürünler hakkında bilgi ediniyorlar. Aradaki mesafeyi kapatmak için inanın çok çalıştım ve çok araştırma yaptım. Her ay ne kadar bilgisayar dergisi çıkarsa alır, hepsini ezberleyecek derecede okurdum. Çünkü meraklıydım, bilgiye açtım ve en önemlisi araştırmacı bir ruha sahiptim. Neyse ki artık internet var da paramız cebimizde kalıyor. Zaten dergilerde de eskisi gibi içerik sunulmuyor, bunun başlıca sebepleri var fakat konumuz dışında olduğundan dolayı burayı es geçelim. Halâ daha bir konu hakkında merak ettiğim bir şey olursa önce internette araştırma yapar eğer bir şeyler bulamazsam forumumuzda konu açarak arkadaşlarıma ve siz kullanıcılara danışırım. Tabi her zaman olduğu gibi önce ben araştırırım.

Bu yazı dizisini hazırlamamda ki sebeplerin başında doğru bilinen yanlışlar geliyor ki; bunların en başında da "En iyi iletkenin Altın olduğu bilgisi var" . Site müdavimlerimiz araştırma yapmadan fakat en azından okuma zahmetinde bulunarak bu doğru bilinen yanlışların, esasta nasıl olduklarını öğrenecek. Diğer araştırma yapacak arkadaşlar da bu bilgileri toplu halde bulmuş olacaklar.

Aşağıda yazacağım bilgiler çoğunlula internetten olmak üzere kitaplardan araştırarak derlediğim ve 100 lerce siteden topladığım bilgiler ile birlikte kendi yorumlarımı içermektedir. Geyiği daha fazla uzatmadan elimden geldiğince anlaşır bir dille yazı dizimizin ilk bölümü olan "İletkenlik" kısmına geçelim.

Bilgisayarımızı neden soğutma ihtiyacı duyarız?

Bunun en temel sebebi elektriksel güce karşı gösterilen direnç sonucu ortaya çıkan ısıyı, ısı kaynağından uzaklaştırmaktır. (Fakat günümüzde görsellikle birlikte göze daha hoş gelen bir bilgisayar kasası sahibi olma duygusu da gelmektedir.) Aslına bakarsanız ilk olarak 1911 yılında Hollandalı fizikçi Heike Kamerlingh Onnes, civanın mutlak sıfır (0 °K) civarında soğutulduğunda elektrik akımına direnç göstermediğini gözlemleyerek süper iletkenliği keşfetmiştir. 1986 yılında ise ilk defa J.George Bednorz, kayıp olmaksızın enerjiyi transfer edebilen bir madde geliştirdi. Böylece süper iletkenlik kavramı da hayatımıza girmiş oldu.

Süper iletkenler, direncin sıfır olduğu ve enerji transferi sırasında hiç bir ısının ortaya çıkmadığı iletkenlerdir. Enerji, sıradan bir bakır telden iletildiğinde enerjinin büyük bir çoğunluğu kaybolmaktadır. İşte bu kaybolan enerji, bizim çok sevdiğimiz bilgisayarlarımızı birer fırına dönüştürebilecek ısıyı ortaya çıkarır.





Süper iletkenliğin Tanımı
Süper iletkenlik, belirli maddelerin doğru akimi, hiçbir dirence uğramadan ve kayıpsız iletmek için aşırı düşük sıcaklıklara soğutulduklarında, bu maddelerin gösterdikleri özellikleridir. Başka bir deyişle sıcaklığın belirli bir değerin altına düşürüldüğü zaman doğru akim ile elektriksel dirençleri sıfır olan malzemelere süper iletken denir. Süper iletkenlik sadece kritik sıcaklık, kritik akım ve kritik manyetik alanda mevcut olur.

Hepsi metal olan 27 kimyasal element, atmosfer basıncında, kendi kristalgrafik formlarında süper iletkendir. Bunlar arasında yaygın olarak bilinenler Alüminyum, Kalay, Kurşun, Civa, Renyum, Lantan ve Proktantinyum'dur. Bunlara ilave olarak metal, yarıiletken olan 11 kimyasal element düşük ısı ve yüksek basınç altında süperiletkendir. Uranyum, Seryum, Silikon ve Selenyum'u bunlar arasında sayabiliriz. Bizmut kendi kristal-grafik formunda süper iletken olmamasına rağmen, çok düşük sıcaklıklarda düzenli duruma geçerek süper iletken haline gelebilir. Krom, Manganez, Demir, Kobalt ve Nikel gibi manyetik elementlerin hiçbirinde süper iletkenlik görülmez.

Bilinen süper iletkenlerin birçoğu alaşım veya bileşiktir. Kendisini oluşturan kimyasal elementler süper iletken olmasa bile bileşiklerinin süper iletken olması mümkündür. Örnek olarak gümüş-florid ve bir karbon-potasyum bileşiği verilebilir. Kalay-Tellrid gibi bazı yarı iletken bileşikler uygun bir şekilde yabancı atomlarla yüklenirse süper iletken olabilirler.

Belirleyici Özellikleri
Süper iletkenliğin iki belirleyici özelliği vardır.

1- Maddenin içindeki elektrik akımı, maddenin yapısını oluşturan iyon örgüleriyle çarpışması sonucu engellenir. Buna maddenin direnci adı verilir. Böyle bir madde süper iletken duruma geldiğinde, bu direnç sıfıra iner. Süper iletken durumda maddenin örgüsü, elektronları engellemek yerine, onların hareketine destek olur. Bunun uygulamadaki anlamı süper iletken bir devrede elektrik akımının ilke olarak kayıpsız akacağıdır.

2- Süper iletkenlerin sıfır direnç göstermelerinin yanı sıra yakınlarında bulunan herhangi bir manyetik alanı dışlamaları da ayırt edici bir özelliktir. Örneğin bir mıknatıs kritik sıcaklığın (süper iletkenliğe geçiş sıcaklığı) altında bulunan bir süper iletkeni sanki ters kutuplu bir mıknatısmış gibi iter. Ancak kritik sıcaklığının üstünde aynı süper iletken madde herhangi (mıknatıs olmayan) bir iletken gibi davranır. Yani mıknatısın süper iletken üzerinde bir etkisi görünmez.

JavaScript is disabled!
To display this content, you need a JavaScript capable browser.


BCS Teorisi

Süperiletkenliği anlamaya yönelik geniş çapta kabul edilmiş ilk teori 1957 yılında John Bardeen, Leon Cooper ve John Schrieffer adındaki Amerikalı fizikçilerden geldi ve onlara 1972'de Nobel ödülünü kazandırdı. Bu teori BCS teorisi olarak bilinmekte olup, adı bilim adamlarının soy isimlerinin baş harflerinden derlenmiştir.

BCS teorisi, süper iletkenliği mutlak sıfıra yakın değerlerde olan elementleri ve basit alaşımları (1. tip süper iletkenler) açıklamakla birlikte yüksek sıcaklık süper iletkenlerini açıklamakta yetersiz kalmaktadır.

İsterseniz kısaca teoriden bahsedelim. BCS teorisine göre elektronlar kristal bir örgünün içinden geçerken, örgü içeri doğru bükülme gösterir ve fonon denen ses paketleri oluşturur ( ışığı oluşturan fotonlarla karıştırmayın ). Bu fononlar deforme olmuş alanda pozitif bir yük yatağı oluşturarak ( nasıl beceriyorlarsa artık ) arkadan gelen elektronların aynı bölgeden geçmesine olanak sağlarlar. Elektronların çiftler halinde geçmesine sebep olan bu olaya 'phonon-mediated coupling' (fonon yardımıyla eşleşme) denir ve süper iletkenliğe olanak sağlar.





 

Anket

İşletim Sisteminiz Hangisi ?