Heike Kamerlingh Onnes - Superkonduktivitas

Biografi Heike Kamerlingh Onnes Fisikawan Belanda Penemu SuperkonduktivitasHeike Kamerlingh Onnes yang lahir tahun 1853 adalah seorang fisikawan Belanda Peraih Nobel bidang Fisiska tahun 1913. Karir ilmiah Onnes dihabiskan menjelajah teknik pendinginan dan fenomena terkait. Ia adalah anak industriwan berada yang darinya ia mewarisi kecenderungan mekanis. Ia mewarisi studi prasarjana dalam fisika dan matematika di Universitas Groningen, rumah asalnya.

Sebelum memulai karya sarjananya di kota itu pada 1873, ia menghabiskan 3 semester dengan fisikawan Robert Bunsen dan Gustav Kirchhoff di Heidelberg, Jerman. Dari saat itu ia telah memenangkan beberapa hadiah kompetitif. Pada 1879 ia mendapatkan gelar doktor dalam fisika magna cum laude dengan Prof. R.A. Mees di Groningen.

Pada 1878, ia diangkat sebagai asisten Johannes Bosscha, Guru Besar Fisika di Sekolah Politeknik Delft. Pada 1881, ia menerbitkan sebuah karya, Algemene Theorie der Vloeistoffen (Teori Umum Cairan), yang menunjukkan hukum keadaan yang berkenaan dapat diturunkan dari uraian tertimbang, berdasarkan pada sifat dan gerakan molekul.

Kamerlingh Onnes diangkat sebagai guru besar di Universitas Leiden pada 1882. Ia mengetuai Bagian Fisika Eksperimental hingga 1923. Dari awal, tujuannya ialah melanjutkan pengetahuan ilmiah dengan eksperimen yang hati-hati. “Door meten tot weten” [Dari mengukur ke ilmu] ialah mottonya. Ia mendirikan sekolah terkenal buat pembuat alat yang akan menjamin pasokan perajin terlatih yang cukup ke laboratoriumnya sendiri dan lembaga lain di Belanda selama beberapa dasawarsa.

Kamerlingh Onnes menerbitkan sebagian besar karyanya di Verslagen, kemudian Proceedings, dari Akademi Sains dan Ilmiah Kerajaan Belanda (KNAW). Namun, dari awal masa jabatan profesornya di Leiden, ia menerbitkan versi semua karya bahasa Inggrisnya dalam Komunikasi Laboratorium Fisika di Universitas Leiden.

Kamerlingh Onnes mendirikan laboratorium kelas menengah, yang dilengkapi karya kriogenik yang terkait pada liquifaksi gas. 42 tahun di universitas itu terisi dengan penemuan-penemuan luar biasa. Pencapaian puncaknya ialah liquifaksi helium pada 1908, yang membuka bidang baru fisika temperatur rendah dan memungkinkannya menemukan superkonduktivitas pada 1911. Namun, dari 1880-an hingga 1908 ia dan kelompoknya juga membuat studi meluas perilaku campuran fluida.

Kamerlingh Onnes dipilih ke Akademi Ilmiah Kerajaan Belanda di awal 1883, sebelum ulang tahun ke-30-nya. Ia dipilih ke Masyarakat Ilmiah dan Kemanusiaan Holland pada 1886. Ia menerima Penghargaan Nobel dalam Fisika pada 1913 untuk pemeriksaannya pada sifat zat pada temperatur rendah yang menunjukkan, inter alia, pada pembuatan helium cair. Sebelumnya menerima Medali Matteucci (1910) dan Medali Rumford (1912). Ia meninggal pada tahun 1926 pada usia 73 tahun.

Superkonduktivias adalah sebuah fenomena yang terjadi dalam beberapa material pada suhu rendah, dicirikan dengan ketiadaan hambatan listrik dan "dampin" dari medan magnetik interior (efek Meissner). Superkonduktivitas adalah sebuah fenomena mekanika-kuantum yang berbeda dari konduktivitas sempurna.

Dalam superkonduktor konvensional, superkonduktivitas disebabkan oleh sebuah gaya tarik antara elektron konduksi tertentu yang meningkat dari pertukaran phonon, yang menyebabkan elektron konduksi memperlihatkan fase superfluid terdiri dari pasangan elektron yang berhubungan. Ada juga sebuah kelas material, dikenal sebagai superkonduktor tidak konvensional, yang memperlihatkan superkonduktivitas tetapi yang ciri fisiknya berlawanan dengan teori superkonduktor konvensional. Apa yang disebut superkonduktor suhu-tinggi superkonduk pada suhu yang jauh lebih tinggi dari yang dimungkinkan menurut teori konvensional (meskipun masih jauh di bawah suhu ruangan.) Sekarang ini tidak ada teori lengkap tentang superkonduktivitas suhu-tinggi.

Superkonduktivitas terjadi di berbagai macam material, termasuk unsur sederhana seperti timah dan aluminum, beberapa logam alloy, beberapa semikonduktor di-dop-berat, dan beberapa "compound" keramik berisi bidang atom tembaga dan oksigen. Kelas compound yang terkahir, dikenal sebagai kuprat, adalah superkonduktor suhu-tinggi.

Superkonduktivitas tidak terjadi dalam logam mulia seperti emas dan perak, atau di banyak logam ferromagnetik, meskipun ada beberapa material menampilkan baik superkonduktivitas dan ferromagnetisme telah ditemukan tahun-tahun belakangan ini.