NTCサーミスタの伝導機構について、教えて下さい。

A 回答 (1件)

たぶん下記URLへ行くと参考になるかも?



参考URL:http://www.iijnet.or.jp/murata/products/japanese …
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Q超伝導の性質を利用した製品は何がありますか?

超伝導の性質はわかったのですが、どのように活用されているのかがわかりません。
リニアモーターに使われていることはなんとなくわかったのですが、その他に何がありますか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

MRI(磁気共鳴画像装置)という医療分野で用いられる検査装置があります。
脳腫瘍や脳内出血、悪性腫瘍の検査や整形外科領域で多く用いられます。
この装置では超伝導現象を利用して、磁場を作り出し、その磁場を利用して検査を行います。
ちなみに「007ダイ・アナザー・デイ」のなかで、ハバナの病院の中で、ザオとの対決場面で、拳銃等がくっついた装置がありますが、あれがMRIの設定です(実際の装置では周辺にあのように医療器具は置いていませんけど、それは映画ですから)。もっともご覧になっていなければ分かりませんよね。

QNTCサーミスタの原理

なぜ温度が上がれば抵抗が小さくなるのでしょうか。
感覚で温度が上がるほど柔らかくなる、と分かるのですが。
サーミスタは半導体です。
なので技術的な原理を教えてください。

Aベストアンサー

http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0050b/contents/r02_1000_main.html
上記のページを御覧になって下さい。

Q超伝導の技術

超電導技術

最先端技術=超伝導とよく聞きます。

しかし超電導技術はいまだに発展途上状態と言ってもいいのでしょうか。

発見された時代は古いですよね?
同じ時代に発見された半導体やレーザーはもうかなり発展させていろいろな技術に使われています。


とくに半導体はもうなくてはならないものになりました。

しかし超伝導に至ってはMRI、リニアモーターカー、SQUID(?)等まだまだな感じがします。
なぜ超伝導だけ発展が遅れているのでしょうか?
研究者がレーザーや半導体の研究員に比べて少ないのでしょうか?

それとも超伝導はあまり使えない技術なのでしょうか?

Aベストアンサー

SQUIDにしても、NMRや加速器用などのマグネットにしても既に実用機器の一部として使われている(+代替技術がない)ので「あまり使えない技術」というわけでもないでしょう。
(実は最近の半導体製造では単結晶引き上げに超伝導が使われてたりします。半導体の品質向上に一役かっていることになります)

Q超伝導体がなぜ超伝導になるのか教えてください

超伝導体の中では、電子が不純物(原子核)と衝突した場合に得る(または失う?)エネルギーがエネルギーギャップよりも小さくなるため、電子は不純物とぶつからないのだ、という意味のことを本で読みました。
 超伝導体の中で電子が得る(または失う?)エネルギーがエネルギーギャップよりも小さくなるのは、なぜなのでしょうか。
 また、超伝導体の中のこうした不純物(原子核)を「転位」というそうですが、それはどういう意味から不純物を転位と呼ぶのでしょうか。

また、超伝導が低温でなければならないのはなぜでしょうか。
電子がペアになって動かなければならないからだと聞きましたが、なぜ低温なら電子はペアになって動けるのでしょうか。また、ペアになったらなぜ超伝導になるのでしょうか。

何卒よろしくご教示のほどお願い申し上げます。

Aベストアンサー

エネルギーが小さくなるのは、ボーズアインシュタイン凝縮というものが起きているからだと考えられています。

ボース=アインシュタイン凝縮
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%82%B9%EF%BC%9D%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%B3%E5%87%9D%E7%B8%AE

この世界にはフェルミ粒子というスピンn/2(半整数)のものとボーズ粒子というスピンn(整数)のものがあります。電子は1/2で光子は1です。ボーズ粒子は複数のものが同じ状態になってもよい(光を虫メガネで1点に集めることができる)のですが、フェルミ粒子は1つの状態に1つのものしか存在できないものです(パウリの排他原理)。スピンによってそのような違いが出てくる数学的な裏付は下記を参照。

ボース粒子
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%82%B9%E7%B2%92%E5%AD%90

電子はフェルミ粒子ですが、その2つがペア(クーパーペア)になればボーズ粒子のように振舞うのではないかという考えで、超伝導を説明したのがBCS理論です。

BCS理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/BCS%E7%90%86%E8%AB%96

ペアには引力が必要なのですが、それがBCS理論の電子-格子相互作用を介したフォノンの交換だけではなく、別の「何か」が引力として作用しているのではないか?というのが、高温超伝導を説明する1つのアイデアです。

転位は、結晶中の原子の並びが1つ少なくなってずれているような所をいいます。その様な歪のある場所では、同じ原子が並ぶよりも、異なる大きさの不純物が入るほうが安定するので、転位は不純物と書いてあるのでしょう。

高温超伝導は、転位にある不純物が電子同士の引力として何らかの作用を起こしているのではないか、という話が書かれているのではないかと思われます。

エネルギーが小さくなるのは、ボーズアインシュタイン凝縮というものが起きているからだと考えられています。

ボース=アインシュタイン凝縮
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%82%B9%EF%BC%9D%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%B3%E5%87%9D%E7%B8%AE

この世界にはフェルミ粒子というスピンn/2(半整数)のものとボーズ粒子というスピンn(整数)のものがあります。電子は1/2で光子は1です。ボーズ粒子は複数のものが同じ状態になってもよい(光を虫メ...続きを読む

Qなぜ高温超伝導は実用化が進まないのか

リニア新幹線のニュースをよく耳にするので、
てっきり新たな高温超電導の発見のおかげで実用化できるのかと思ったのですが、
JR東海によると、転移温度10Kのニオブチタン合金を使用するとのこと。
(http://linear.jr-central.co.jp/principle/index.html)
高温超電導の実用化にはうってつけの機会だと思ったのですが、なぜいまだに実用化が進まないのでしょうか?

(以下は私なりの予想)
ニオブチタン合金は加工が容易で、比較的安価で実用化に向く。
一方、すべての高温超電導磁石は加工が難しく、比較的高価で、臨界電流密度も足りず実用化が困難。
2005年に山梨実験線で、ビスマス系高温超電導磁石を用い冷媒なしの直接冷却での走行に成功したが、
2014年度中に着工予定のリニア新幹線には間に合わないか、安全性が保証できないか、ニオブチタン合金を使用した場合と比べて金がかかりすぎる。
ヘリウムの輸入価格は上昇しているが、輸入先を広げることで下げることができ、
ヘリウム循環装置を利用することで使用量を減らすことができるので問題ない。

リニア新幹線のニュースをよく耳にするので、
てっきり新たな高温超電導の発見のおかげで実用化できるのかと思ったのですが、
JR東海によると、転移温度10Kのニオブチタン合金を使用するとのこと。
(http://linear.jr-central.co.jp/principle/index.html)
高温超電導の実用化にはうってつけの機会だと思ったのですが、なぜいまだに実用化が進まないのでしょうか?

(以下は私なりの予想)
ニオブチタン合金は加工が容易で、比較的安価で実用化に向く。
一方、すべての高温超電導磁石は加工が難しく、比較的高...続きを読む

Aベストアンサー

やっぱり、巷に伝えられているように、臨界電流密度
が思うようにあがらないからだと思います。

Q超伝導について(超伝導リニア?)

これは浮く高さとかって調節できて、すごい上に浮かすことってできるのでしょうか?
リニアモーターに限らず超伝導で物を浮かす?ことについてもどうでしょうか?

Aベストアンサー

超伝導リニアは磁力で浮き上がっていますから、原理的には高い場所まで浮かすことができるでしょう。

普通の磁力ではなく、マイスナー効果を使うこともできます(超伝導で物が浮くという場合には、こっちを指すことが多いです)。ただし、こっちの場合はあまり高い場所には上がらないと思います。

Q超伝導体実験-転移速度について

先日Y-Ba-Cu-O系酸化物超電導体を実際に製作し,
温度を変化させながら四端子法を用いて電圧変化を見るという
実験を行いました。超伝導を確認するまで冷却してその後
加熱したのですが,冷却時の温度曲線と加熱時の温度曲線が
ずれてしまいました。

この原因として何が考えられるか教えていただければ有りがたいです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ずれ方の度合いにもよりますが、温度を上下させたときの
温度勾配が大きかったんだと思います。

 温度を測っている熱電対は、サンプルの電圧を
測定している点に密着させているわけではあり
ませんよね。
  
 熱電対は熱伝導率の大きな金属であるのに
対して、酸化物超電導体は熱伝導率が小さい
セラミックですから、温度を急激に上げると
熱電対の温度は92ケルビンでも酸化物超電導体
の電圧測定している部分は90ケルビンだった
りすることが考えられます。

 また室温300K付近からTc90K以下まで
200度以上1度下げてまた上げるわけですから、
熱応力などで、サンプルに小さな傷が入る
などして電気的なパスに違いが出ているかも
しれません。

 簡易的にTcを測定するときは数時間で
60Kくらいまで下げたときのデータ
でいいと思います。

 何かの理由で温度を下げたときと上げたとき
の差を見てみたいのなら、熱電対の位置
など、温度測定方法を工夫し、2,3日かけて
測定してみればいいと思います。

Q熱伝導方程式の解き方について教えてください。

x軸にそって、xが-L/2からL/2の範囲に熱電材料が置かれていたとする。
この時この、材料に、断熱条件で、電流を流したとする。
この時、tが∞で、高温端の温度がT0+ΔT/2、低温端が、T0-ΔT/2になったとする。
この時の定常状態での解u(x,∞)を求めたいのですが、どのようにして解いていけばいいのでしょうか?

詳細に具体的に計算しての解答でなくても構いません。

初期条件や境界条件をどのように設定して、どのような流れで解法していけばいいのかだけで
構わないので、回答宜しくお願いします。

Aベストアンサー

時間の関数としての各部の温度分布を求めるのは熱源のあるフーリエの式を解くことになりますが定常解は時間に依存せず、x座標の関数として境界条件を満たす解は以下のように容易に求められます。

T=T0+(ΔT/2)(x/L/2)=T0+ΔT・x/L

Q高温超伝導 高温超電導 超伝導 超電導 論文

高温超伝導体についての間違った、またはウソの内容が書いてある論文があったら紹介して下さい!よろしくお願いします!!!

Aベストアンサー

論文自体のURLをここで示すのはちょっと違反ですね。
超異説理論の紹介ですよ。うそと決まってません。
では、内容だけ紹介します。

1.高温超電導体は酸素イオンの導電体である。
2.酸素イオンはホッピングで伝導し伝導中にエネルギーを失う。
3.高温超電導体はBCS理論で説明できる。
4.高温超電導体の温度が90K以上であっても、酸素イオンは0K近辺であり、クーパー対を生成している。
5.冷却された酸素イオンは熱的に絶縁されている。なぜならバルクと結合をもっていず、かつ、超電導状態では価電子帯から熱供給をうけないためである。

Q固定した磁石に超伝導体を近づけた時に、超伝導体が空中で落ちずにぶら下がる現象について

 昨日、テレビで放送されていたのですが、固定した磁石に超伝導体を近づけると、超伝導体は空中で落ちずにぶら下がり左右に動いていました。
 この現象を不思議に思ったのでインターネットでいくつか調べてみると、「超伝導体は磁石の磁力を通さず反発する」というようなことが書いてありました。このことで、超伝導体が空中で落ちずにぶら下がる現象をさらに疑問に思いました。なぜなら、超伝導体は磁石と反発するし、ましてや重力も働くからです。なぜ、超伝導体は落ちないのでぶら下がっているのでしょうか?
 上に書かせていただいた「固定した磁石に超伝導体を近づけると、超伝導体は空中で落ちずにぶら下がり左右に動いていた」現象は、どのように理解すれば宜しいのでしょうか?
 どなたか、ぜひアドバイスいただければと思います。宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

超伝導体に磁石を近づけると磁石と反発する方向に超伝導体の中を電流が流れて反発します。この現象が有名なので、「超伝導体は、磁石に反発する」と覚えているのではないでしょうか?
逆に超伝導体から磁石をはなそうとすると、引っ張る方向に電流が流れるので、磁石を引っ張ります。
つまり、超伝導体の中では、磁石の動きを妨げる方向に電気が流れるのです。
超伝導体でなくとも導体では同じ効果はあるのですが、超伝導体には抵抗が無いので、流れる電流量が圧倒的に大きくなるので、磁石が浮き上がったりするのです。


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