A principal diferença entre superfluidez e supercondutividade é que a superfluidez é o fluxo de 4 átomos de hélio em um líquido, enquanto a supercondutividade é o fluxo de uma carga de elétrons dentro de um sólido.
Os termos superfluidez e supercondutividade são fenômenos relacionados de fluxo sem resistência, mas descrevem esses fluxos para sistemas diferentes.
O que é Superfluidez?
Superfluidez é uma propriedade característica de um fluido que possui viscosidade zero e é capaz de fluir sem perda de energia cinética. Se agitarmos um superfluido, ele tende a formar vórtices que continuam a girar indefinidamente. Podemos observar superfluidez ocorrendo em dois isótopos de hélio: hélio-3 e hélio-4. Podemos liquefazer esses dois isótopos resfriando-os até a temperatura criogênica.
A superfluidez é uma propriedade de vários outros estados exóticos da matéria que se enquadram na astrofísica, física de alta energia e gravidade quântica. A teoria sobre a superfluidez foi desenvolvida pelo físico soviético Lev Landau junto com Isaak Khalatnikov. No entanto, este fenômeno foi originalmente descoberto por Pyotr Kapitsa e John F. Allen em hélio líquido.
Figura 01: Hélio Líquido é Superfluidez
Ao considerar o hélio-4 líquido, sua superfluidez ocorre a uma temperatura muito alta em comparação com a do hélio-3. Isso ocorre principalmente porque um átomo de hélio-4 é uma partícula de bóson, em virtude de seu spin inteiro, enquanto um átomo de hélio-3 é uma partícula de férmion que pode formar bósons apenas emparelhando-se a uma temperatura baixa. Além disso, a superfluidez do hélio-3 foi a base para o prêmio Nobre de física em 1996.
O que é supercondutividade?
Supercondutividade é um fenômeno quântico onde certos materiais exibem uma alta condutividade em determinados regimes magnéticos e de temperatura. Este fenômeno foi descoberto por Onnes em 1911. No entanto, não havia nenhuma teoria microscópica consistente que pudesse descrever por que a supercondutividade ocorre no momento da descoberta. No entanto, Bardeen e Cooper divulgaram um artigo afirmando a base matemática para a supercondutividade convencional.
A descoberta da supercondutividade aconteceu durante o estudo das propriedades de transporte do mercúrio (Hg) a baixa temperatura. Onnes descobriu que, abaixo da temperatura de liquefação do hélio (cerca de 4,2 K), a resistividade do mercúrio cai repentinamente para zero. Mas a expectativa era que a resistividade fosse para zero ou divergisse em uma temperatura zero, mas não desaparecesse repentinamente em uma temperatura finita. Este desaparecimento indicou um novo estado fundamental e foi descoberto como uma propriedade de supercondutividade.
Qual é a diferença entre superfluidez e supercondutividade?
Superfluidez é uma propriedade característica de um fluido com viscosidade zero e capaz de fluir sem perda de energia cinética. A supercondutividade é um fenômeno quântico onde certos materiais exibem uma alta condutividade em determinados regimes magnéticos e de temperatura. A principal diferença entre superfluidez e supercondutividade é que a superfluidez é o fluxo de 4 átomos de hélio em um líquido, enquanto a supercondutividade é o fluxo de carga de elétrons dentro de um sólido.
O infográfico a seguir explora a diferença entre superfluidez e supercondutividade em forma de tabela.
Resumo – Superfluidez vs Supercondutividade
Superfluidez é uma propriedade característica de um fluido com viscosidade zero e capaz de fluir sem perda de energia cinética. A supercondutividade é um fenômeno quântico onde certos materiais exibem uma alta condutividade em determinados regimes magnéticos e de temperatura. A principal diferença entre superfluidez e supercondutividade é que a superfluidez é o fluxo de 4 átomos de hélio em um líquido, enquanto a supercondutividade é o fluxo de carga de elétrons dentro de um sólido.
