hu.llcitycouncil.org
Tudomány

Mi történik valójában a szupravezető anyagokban?

Mi történik valójában a szupravezető anyagokban?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


A magas hőmérsékletű szupravezetés egy lépéssel közelebb kerülhet egy nemzetközi fizikuscsoport munkájának köszönhetően. A kálium atomok térbeli összefüggéseinek tanulmányozása közvetlenül abszolút nulla feletti hőmérsékleten, a csapat megfigyelései segíthetnek azonosítani a szupravezetés kiváltásához szükséges ideális feltételeket.

[Kép forrása:MIT - Sampson Wilcox]

Szupravezetés: a tökéletesen közel hatékony eszköz villamos energia vezetésére az anyagban az energiaveszteségek kiküszöbölésével. Jelenleg bizonyos anyagok ezen hihetetlen tulajdonsága csak meghatározott, rendkívül alacsony hőmérsékletek alatt lehetséges. Ha szobahőmérsékleten szupravezetés indukálható, akkor az elektromos energia lehetséges hatékonyságára gyakorolt ​​hatás rendkívüli. De a szupravezetés előfordulásának megértését akadályozza a jelenség vizualizálásának képessége.

Ezt szem előtt tartva a MIT kutatói egy „kvantumszimulátort” terveztek, atomok segítségével modellezve az elektronok viselkedését egy szupravezető szilárd anyagban.

A csapat vezetője, Martin Zwierlein professzor, az MIT az MIT News-nak számolt be: "Ebből az atommodellből tanulva megérthetjük, mi történik valójában ezekben a szupravezetőkben, és mit kell tennie annak érdekében, hogy magasabb hőmérsékletű szupravezetők legyenek, remélhetőleg megközelítve a szobahőmérsékletet."

A csapat atommodellje az egymással kölcsönhatásban lévő atomok Fermi-Hubbard-modelljén alapul, ezt az elméletet általában a szupravezetés alapelveinek magyarázatára használják. Korábban a kutatók csak a gyengén kölcsönhatásban lévő szupravezető elektronok viselkedését tudták megjósolni ennek a modellnek a felhasználásával. Zwierlein professzor kifejtette:

"Ez egy nagy ok, amiért nem értünk a magas hőmérsékletű szupravezetőkhöz, ahol az elektronok nagyon erősen kölcsönhatásba lépnek. Nincs olyan klasszikus számítógép a világon, amely kiszámíthatná, mi fog történni nagyon alacsony hőmérsékleten a kölcsönhatásba lépő [elektronokkal]. Térbeli összefüggéseiket szintén soha nem figyelték meg in situ, mert senkinek nincs mikroszkópja minden egyes elektron megtekintésére.

A kutatók kémiai atomokat csak néhány nanokelvinre lehűtve és kétdimenziós síkot létrehozó lézerrel létrehozott rácsban csapdába ejtve megfigyelhették az egyes atomok helyzetét és kölcsönhatásait. A megfigyelt atomok viselkedése az egyes helyzetekben a gáz sűrűségétől függően változott.

Az alacsonyabb sűrűségű régiókban - a rács pereme felé - az atomok antiszociálisvá váltak. Ez összhangban áll az elektronok viselkedésével, amelyet a 20. századi híres fizikus, Wolfgang Pauli fogalmazott meg, akinek az úgynevezett „Pauli-lyukak” leírják az elektronok tendenciáját a személyes tér bizonyos szférájának fenntartására. "Kis helyet foglalnak maguknak, ahol nem valószínű, hogy találnak egy második srácot ezen a téren" - mondta Zwierlein.

Az igazán érdekes viselkedés nagyobb sűrűségű régiókban történt. A megfigyelt atomok nem csak hagyták összekapcsolódni, hanem váltakozó mágneses irányokat is mutattak. Zwierlein kifejtette: "Ezek gyönyörű, antiferromágneses összefüggések, kockás mintával - felfelé, lefelé, felfelé, lefelé."

Ezután leírta ezen atomok szokatlan hajlamát arra, hogy „egymásra ugráljanak”, és egy kötegelt atompár mellett egy teret eredményez. Erős a hasonlóság e magatartás és a magas hőmérsékletű - még mindig elméleti - szupravezetés szempontjából szükséges viselkedés között. Elméletileg a szupravezetés szobahőmérsékleten indukálható az elektronpárok súrlódásmentes mozgatásával a rács megfelelő nagy terei között. Zwierlein a következőképpen írta le:

Számunkra ezek a hatások a nanokelvinnél jelentkeznek, mert híg atomgázokkal dolgozunk. Ha sűrű anyag van, ugyanezek a hatások szobahőmérsékleten is előfordulhatnak.

Olvassa el a csapat megállapításait azokrólTudomány folyóiratcikk.

LÁSD MÉG: Hibák lehetnek a szupravezető elméletben

Via: MIT

Írta: Jody Binns


Nézd meg a videót: Free Energy Generator Magnet Coil 100% Real New Technology New Idea Project