Diferencia entre superfluidad y superconductividad
El Diferencia clave entre superfluidad y superconductividad es que la superfluidad es el flujo de átomos de helio 4 en un líquido, mientras que la superconductividad es el flujo de una carga de electrones dentro de un sólido.
Los términos superfluidad y superconductividad son fenómenos relacionados de flujo sin resistencia, pero describen estos flujos para diferentes sistemas.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la superfluidad?
3. ¿Qué es la superconductividad?
4. Superfluencia versus superconductividad en forma tabular
5. Resumen - Superfluencia vs superconductividad
¿Qué es la superfluidad??
La superfluidad es una propiedad característica de un fluido que tiene cero viscosidad y puede fluir sin ninguna pérdida de energía cinética. Si agitamos un superfluido, tiende a formar vórtices que continúan girando indefinidamente. Podemos observar la superfluidad que ocurre en dos isótopos de helio: helio-3 y helio-4. Podemos licuar estos dos isótopos enfriándolos a temperatura criogénica.
La superfluidad es una propiedad de varios otros estados exóticos de la materia que se encuentran bajo la astrofísica, la física de alta energía y la gravedad cuántica. La teoría con respecto a la superfluencia fue desarrollada por el físico soviético Lev Landau junto con Isaak Khalatnikov. Sin embargo, este fenómeno fue descubierto originalmente por Pyotr Kapitsa y John F. Allen en helio líquido.
Figura 01: el helio líquido es la superfluidad
Al considerar el helio-4 líquido, su superfluencia ocurre a una temperatura muy alta en comparación con la del helio-3. Esto se debe principalmente a que un átomo de helio-4 es una partícula de bosón, en virtud de su giro entero, mientras que un átomo de helio-3 es una partícula de fermión que puede formar bosones solo a través del emparejamiento a sí mismo a una temperatura baja. Además, la superfluencia del helio-3 fue la base del noble premio de física en 1996.
¿Qué es la superconductividad??
La superconductividad es un fenómeno cuántico donde ciertos materiales exhiben una alta conductividad a regímenes magnéticos y de temperatura particulares. Este fenómeno fue descubierto por Onnes en 1911. Sin embargo, no había una teoría microscópica consistente que pudiera describir por qué ocurre la superconductividad en el momento del descubrimiento. Sin embargo, Bardeen y Cooper lanzaron un artículo que indica la base matemática para la superconductividad convencional.
El descubrimiento de la superconductividad ocurrió durante el estudio de las propiedades de transporte del mercurio (Hg) a baja temperatura. Onnes descubrió que, por debajo de la temperatura de licencia del helio, (aproximadamente 4.2 k), la resistividad del mercurio de repente cae a cero. Pero la expectativa era que la resistividad iría a cero o divergiría a una temperatura cero, pero no desaparecería repentinamente a una temperatura finita. Esta fuga indicó un nuevo estado fundamental y fue descubierto como una propiedad de la superconductividad.
¿Cuál es la diferencia entre superfluidad y superconductividad??
La superfluidad es una propiedad característica de un fluido que tiene cero viscosidad y puede fluir sin ninguna pérdida de energía cinética. La superconductividad es un fenómeno cuántico donde ciertos materiales exhiben una alta conductividad a regímenes magnéticos y de temperatura particulares. La diferencia clave entre la superfluidad y la superconductividad es que la superfluencia es el flujo de átomos de helio 4 en un líquido, mientras que la superconductividad es el flujo de carga de electrones dentro de un sólido.
La siguiente infografía explora la diferencia entre superfluidad y superconductividad en forma tabular.
Resumen -Superfluencia vs superconductividad
La superfluidad es una propiedad característica de un fluido que tiene cero viscosidad y puede fluir sin ninguna pérdida de energía cinética. La superconductividad es un fenómeno cuántico donde ciertos materiales exhiben una alta conductividad a regímenes magnéticos y de temperatura particulares. La diferencia clave entre la superfluidad y la superconductividad es que la superfluencia es el flujo de átomos de helio 4 en un líquido, mientras que la superconductividad es el flujo de carga de electrones dentro de un sólido.
Referencia:
1. "Superfluidad." Wikipedia, Fundación Wikimedia, 7 de mayo de 2021.
Imagen de cortesía:
1. "Liquid Helium Rollin Film" de I, Alfredleitner, tomó esta fotografía como parte de mi película
"Liquid Helium, Superfluid" - Trabajo propio (dominio público) a través de Commons Wikimedia
