Süperiletkenlik teknolojisi bir dönüm noktası mı sağlayacak? Çinli bilim adamları, süperiletkenlikle rekabet eden yeni bir madde durumu öneriyor
Bilimin sınırları dünyaya bakıyor
Doğada sayısız madde olmasına rağmen, bunların çoğu üç şekilde bulunur: katı, sıvı ve gaz Bu, ortaokul fizik ders kitaplarında sağduyudur. Maddi fiziğin gelişmesiyle birlikte, modern bilim adamları yeni bir madde-plazma durumu biçimi olduğunu keşfettiler. Eski Çinliler, maddenin şeklini özetlemek için daha basit "altın odun, su, ateş ve toprak" kullandılar.
Bununla birlikte, bilinen katı, sıvı, gaz ve plazma durumlarına ek olarak, son araştırmada Amerikalı bilim adamı Jigang Wang, maddenin yeni bir potansiyel durumu önerdi.Bu özel madde durumu süperiletkenlikle rekabet edebilir. .
Süperiletkenlik, belirli sıcaklık koşullarında iç direnci sıfıra düşen bazı maddelerin özelliği anlamına gelir. Süperiletkenliğe sahip bir süper iletkende, elektronlar tek başlarına hareket etmezler, çiftler halinde hızlı hareket ederek bir "süperakışkan hal" oluştururlar. Araştırma sonuçları Physical Review Letters dergisinde yayınlandı.
ABD Enerji Bakanlığı'nın Ames Laboratuvarı'ndan bir fizikçi olan Profesör Jigang Wang liderliğindeki ekip, bu durumdaki malzemeleri incelemek için terahertz spektroskopi teknolojisini kullandı. Araştırmacılar, iç elektronların hareketini izlemek için malzeme durumundaki değişiklikleri fotoğraflamak için ikinci bir lazer darbesinin trilyonda birini kullandılar.
Araştırmalar gösteriyor ki, "süperakışkan haldeki" sıradan elektronlar, varoluş ve elektriksel rekabet nedeniyle özel bir konfigürasyon oluşturmaya zorlanıyor ve yüksek frekanslı lazer darbeleri, süperiletken malzemelerde süperiletkenliği etkileyecek olan eksiton durumlarını indükleyebiliyor. Seks kalitesi. Bilim adamları şu anda süper iletken malzemelerdeki bu özel durumun iç elektronlarla nasıl rekabet ettiği ve rekabeti dengelemek için malzemeleri nasıl tasarlamamız ve süper iletkenlerin normal sıcaklık bölgesine uygulanmasını nasıl daha da ilerletmemiz gerektiği konusunda büyük bir problem olduğunu söyledi.
Geçen yılın sonunda, Alman bilim adamları LaH10'un (lantan hidrit) oda sıcaklığında süperiletkenliğe açık ara en yakın deney olan -23 ° C'lik bir sıcaklıkta süper iletkenliğe sahip olduğunu keşfettiler. Yine de, -23 ° C'lik "ultra yüksek sıcaklık" hala süperiletkenliğin hayatımıza girmesine izin veremez. Bu araştırma sonucunun yayınlanmasıyla birlikte, süper iletken malzemeler bir kez daha bilim camiasının dikkatini çekti.
Jigang Wang ve ekibinin yeni keşifleri, süper iletken teknolojiyi bir sonraki seviyeye taşıyabilir mi? Araştırmacılar, ekibin bir sonraki adımda süper iletkenin kritik sıcaklığını oda sıcaklığına yaklaştırmaya çalışacağını, böylece süper iletken malzemelerin en yaygın şekilde kullanılacağını söyledi.
Süper iletken malzemenin uzun mesafeli iletim sırasında neredeyse hiç kaybı olmadığı için, yalnızca enerji kullanımını ve iletim verimliliğini büyük ölçüde iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda maglev trenleri, kuantum teknolojisi gibi çeşitli tesislerin uygulamasını da büyük ölçüde iyileştirebilir. Kontrollü nükleer füzyon gibi önemli alanlarda gelişme için çok büyük alan var. O zamana kadar bilim ve teknoloji alanında bir başka önemli devrime öncülük edeceğiz.
Yazar / Zhu Zhang Hangyu
Referans: Ba'da Dengesizlik Çifti Kırılması (Fe (1 x) Cox) 2As2 Süperiletkenler: Foto Kaynaklı Eksitonik Durumun Oluşumuna İlişkin Kanıt, Fiz. Rev. Lett. 121, 267001 - 26 Aralık 2018'de yayınlandı.
