Sự khác biệt cơ bản giữa tính siêu lỏng và siêu dẫn là tính siêu lỏng là dòng của các nguyên tử heli 4 trong chất lỏng trong khi tính siêu dẫn là dòng của điện tích electron bên trong chất rắn.
Thuật ngữ siêu lỏng và siêu dẫn là các hiện tượng liên quan của dòng chảy không có lực cản, nhưng chúng mô tả các dòng chảy này cho các hệ thống khác nhau.
Siêu lỏng là gì?
Siêu lỏng là tính chất đặc trưng của chất lỏng có độ nhớt bằng không và có thể chảy mà không mất động năng. Nếu chúng ta khuấy một chất siêu lỏng, nó có xu hướng tạo thành các xoáy tiếp tục quay vô thời hạn. Chúng ta có thể quan sát hiện tượng siêu lỏng xảy ra ở hai đồng vị của heli: heli-3 và heli-4. Chúng ta có thể hóa lỏng hai đồng vị này bằng cách làm lạnh chúng đến nhiệt độ đông lạnh.
Siêu lỏng là một tính chất của nhiều trạng thái kỳ lạ khác của vật chất thuộc vật lý thiên văn, vật lý năng lượng cao và lực hấp dẫn lượng tử. Lý thuyết liên quan đến tính siêu lỏng được phát triển bởi nhà vật lý Liên Xô Lev Landau cùng với Isaak Khalatnikov. Tuy nhiên, hiện tượng này ban đầu được phát hiện bởi Pyotr Kapitsa và John F. Allen trong heli lỏng.
Hình 01: Helium lỏng là siêu lỏng
Khi xem xét heli-4 lỏng, tính siêu lỏng của nó xảy ra ở nhiệt độ rất cao so với nhiệt độ của heli-3. Điều này chủ yếu là do nguyên tử helium-4 là một hạt boson, nhờ spin nguyên của nó trong khi nguyên tử helium-3 là một hạt fermion chỉ có thể tạo thành boson thông qua việc ghép đôi với chính nó ở nhiệt độ thấp. Hơn nữa, tính siêu lỏng của heli-3 là cơ sở cho giải thưởng Vật lý cao quý năm 1996.
Siêu dẫn là gì?
Siêu dẫn là một hiện tượng lượng tử trong đó các vật liệu nhất định thể hiện độ dẫn điện cao ở các chế độ từ tính và nhiệt độ cụ thể. Hiện tượng này được phát hiện bởi Onnes vào năm 1911. Tuy nhiên, không có lý thuyết hiển vi nhất quán nào có thể mô tả lý do tại sao hiện tượng siêu dẫn lại xảy ra vào thời điểm phát hiện ra. Tuy nhiên, Bardeen và Cooper đã phát hành một bài báo nêu rõ nền tảng toán học cho hiện tượng siêu dẫn thông thường.
Việc phát hiện ra hiện tượng siêu dẫn đã xảy ra trong quá trình nghiên cứu tính chất vận chuyển của thủy ngân (Hg) ở nhiệt độ thấp. Onnes phát hiện ra rằng, dưới nhiệt độ hóa lỏng của heli, (khoảng 4,2 K), điện trở suất của thủy ngân đột nhiên giảm xuống bằng không. Nhưng kỳ vọng là điện trở suất sẽ về 0 hoặc phân kỳ ở nhiệt độ 0 nhưng không biến mất đột ngột ở nhiệt độ hữu hạn. Sự biến mất này cho thấy một trạng thái cơ bản mới và được phát hiện là một thuộc tính của hiện tượng siêu dẫn.
Sự khác biệt giữa siêu lỏng và siêu dẫn là gì?
Siêu lỏng là tính chất đặc trưng của chất lỏng có độ nhớt bằng 0 và có thể chảy mà không mất động năng. Siêu dẫn là một hiện tượng lượng tử trong đó một số vật liệu thể hiện độ dẫn điện cao ở các chế độ từ và nhiệt độ cụ thể. Sự khác biệt chính giữa tính siêu lỏng và siêu dẫn là tính siêu lỏng là dòng của các nguyên tử helium 4 trong chất lỏng trong khi tính siêu dẫn là dòng điện tích bên trong chất rắn.
Đồ họa thông tin sau đây khám phá sự khác biệt giữa tính siêu lỏng và siêu dẫn ở dạng bảng.
Tóm tắt - Siêu lỏng so với Siêu dẫn
Siêu lỏng là tính chất đặc trưng của chất lỏng có độ nhớt bằng 0 và có thể chảy mà không mất động năng. Siêu dẫn là một hiện tượng lượng tử trong đó một số vật liệu thể hiện độ dẫn điện cao ở các chế độ từ và nhiệt độ cụ thể. Sự khác biệt chính giữa tính siêu lỏng và siêu dẫn là tính siêu lỏng là dòng của các nguyên tử helium 4 trong chất lỏng trong khi tính siêu dẫn là dòng điện tích bên trong chất rắn.
