1986'da, 48.6 K başlangıç geçiş sıcaklığına sahip bir stronsiyum lantan bakır oksit süperiletken keşfettiler.
40 yıllık reform ve açılım
40 yıllık reformu anmak ve bilimsel ve teknolojik işçilerin yurtsever mücadelesinin zeitgeistini açmak ve teşvik etmek için, China Science and Technology Press, Çin'in son 40 yıldaki önemli bilimsel ve teknolojik başarılarını sistematik olarak sıraladı. Buna dayanarak, reform ve açılma sürecinde Çinli bilimsel ve teknolojik işçilerin "sürekli uygulama" ruhuna büyük saygı göstermek için bu konuyu oluşturduk!
1986-1987, Süperiletkenlik araştırmaları alanında Çin, Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'dan bilim adamları arasındaki şiddetli rekabet, şüphesiz bilim ve teknoloji tarihinin en heyecan verici bölümlerinden biridir.
26 Aralık 1986'da, Çin Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'nden Zhao Zhongxian ve diğerleri, başlangıç geçiş sıcaklığı 48.6 K olan bir stronsiyum lantan bakır oksit süperiletken keşfettiler ve 70 K'de göründüğünü gözlemlediler (Kelvin, mutlak sıcaklık birimi "Kelvin" in kısaltmasıdır). Çinin süper iletkenlik araştırması dünyanın önde gelen saflarına girdi.
1987 yılı İsviçreli bilim adamları Bernoz ve Mueller, yüksek sıcaklık süperiletkenliği alanındaki olağanüstü katkılarından dolayı Nobel Fizik Ödülü'nü kazandılar.Medya ile bir röportajda, Meslektaşları Zhao Zhongxian'a ve Çin'deki araştırma ekibine kasten saygılarını sundular ve bu alandaki çığır açan katkılarından dolayı onlara teşekkür ettiler.
Süperiletkenlere yaklaşmak
Hepimizin günlük hayatımızda elektrikli aletleri kullanma deneyimi vardır. Bir elektrikli cihaz bir süre kullanıldıktan sonra makine genellikle ısınır, uzun süre kullanılırsa aşırı ısınmadan dolayı yanabilir. Bu fenomen, iletkenin içindeki dirençten kaynaklanır (elektronlar telin içinden geçtiğinde, telin içindeki malzeme hareketini engeller).
Direncin neden olduğu ısınma olgusu sadece elektrikli aletlerin günlük kullanımını etkilemekle kalmaz, aynı zamanda enerji kullanımında büyük bir israftır. Örneğin mevcut bakır veya alüminyum tel iletiminde, elektriğin yaklaşık% 15'i iletim hattında tüketilir.
Öyleyse, direnci olmayan bir malzeme var mı? Cevap şu: Evet, bir süper iletkendir.
Süperiletkenler, adından da anlaşılacağı gibi, genel iletkenlerden daha iyi iletkenliğe sahip "süper iletkenlerdir".
1911'de Hollandalı bilim adamı Onnes, cıvanın 4.2 K'ye soğuduğunda cıvanın direncinin ortadan kalktığını keşfetti. Sonraki araştırmada, birçok metal ve alaşımın da aynı özelliklere sahip olduğunu buldu. Bu malzemeler genel iletkenlerin iletkenliğini aştığı için, onlara "süper iletken durumlar" veya "süper iletkenler" adını verdi. Bu keşif tüm bilim camiasında bir şoka neden oldu. ABD "İş Haftası" süper iletkenlerin keşfinin "ampuller ve transistörlerden daha önemli" olduğunu söyledi.
"Meisner etkisinin" şematik diyagramı
1933'te, diğer iki Hollandalı bilim adamı Meissner ve Olsenfeld, süper iletkenlerin son derece önemli başka bir özelliğini keşfetti:
Metal süperiletken bir durumda olduğunda, süper iletkendeki manyetik alan sıkıştırılır ve dış manyetik alan içinden geçebilir. Bu sırada süperiletken sıfır manyetik alan, yani diamanyetizma durumu sunar. Bu fenomen "Meisner" olarak adlandırılır. etki".
Manyetik kaldırma, süper iletkenlerin diamanyetizması kullanılarak elde edilebilir. Bu tür bir süper iletken manyetik kaldırma, mühendislik teknolojisinde yaygın olarak kullanılabilir ve süper iletken manyetik kaldırma treni buna bir örnektir. Ek olarak, süper iletkenler, süper iletken tellerin, süper iletken jeneratörlerin, süper iletken manyetik gemilerin, nükleer manyetik rezonans tomografisinin vb. Geliştirilmesinde de yaygın olarak kullanılabilir.
Çinli süper iletken dünyaya gidiyor
Süperiletkenlerin sıfır direnci ve diyamanyetik özellikleri kesinlikle yeni yüzyılda enerji devriminin kapısını açacaktır, ancak düşük sıcaklıklar için gereklilikler süper iletken malzemelerin uygulanmasını büyük ölçüde kısıtlamıştır.Bu nedenle, yüksek sıcaklıklı süperiletkenleri keşfetmek sayısız bilim adamının izlediği hedef haline gelmiştir.
Ocak 1986'da İsviçreli bilim adamları Benoz ve Muller ilk olarak baryum, lantan ve bakır oksidin 30 K'da süperiletkenliğe sahip olduğunu keşfettiler. Ancak, çeşitli nedenlerden dolayı, makalelerini çok iyi bilinmeyen küçük bir dergide yayınladılar. Aynı zamanda, süperiletkenlik tarihinde, insanlar defalarca yüksek sıcaklık süperiletkenlerini keşfettiklerini iddia ettiler, ancak sonunda hepsi başkaları tarafından tekrarlanamayacak veya yanlışlanamayacak sonuçlarla sona erdi.Bu nedenle, çoğu bilim insanı, yüksek sıcaklık süperiletkenlerinin keşfi hakkındaki raporlara her zaman şüpheyle yaklaşıyor. Bunlar, akademik camianın bu büyük keşfe yeterince dikkat etmemesine neden oldu. Çin Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'nden Zhao Zhongxian, bu makalenin önemini kavrayan birkaç bilim adamından biridir.
Ekim 1986'da, Zhao Zhongxian ve araştırma ekibi, bakır oksidin süper iletkenliğini incelemeye başladı ve Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'daki birkaç laboratuvar aynı anda araştırmalarına başladı ve zamana karşı bir yarış başladı.
13 Kasım 1986 Tokyo Üniversitesi laboratuvarı ilk kez Bernoz ve Muller'in sonuçlarını başarıyla doğruladı.
26 Aralık 1986'da, Zhongxian Zhao ve araştırma ekibi, stronsiyum lantan bakır oksitte 48.6 K'lik bir başlangıç sıcaklığıyla süper iletken bir geçiş sağladı ve baryum lantan bakır oksitte 70 K'da süper iletkenlik belirtileri gözlemledi. Bu keşif dünyayı şok etti çünkü o dönemde bulunan en yüksek süper iletken malzemeler sıcaklığıydı.
Bu nedenle, "People's Daily" 26 Aralık 1986'da "Şimdiye kadar dünyanın en yüksek geçiş sıcaklığı süperiletkenini buldum" başlıklı bir makale yayınladı.
Bu keşiften cesaret alan, dünyanın her yerinden bilim adamları sıkı çalışmaya devam ediyor ve çeşitli laboratuvarlardan sık sık raporlar alınıyor ve süper iletken kritik sıcaklık sürekli olarak güncelleniyor:
19 Şubat 1987 gece geç saatlerde (20'sinde erken saatlerde), Zhao Zhongxian ve diğerleri, sıvı nitrojenin sıcaklık bölgesindeki süper iletkenliği keşfettiler: geçiş sıcaklığı 92,8 Kelvin'dir.
24 Şubat 1987 Çin Bilimler Akademisi Matematik ve Bilim Bölümü, Ba-Y-Cu-O'daki (baryum-itriyum-bakır-oksijen) sıvı nitrojenin sıcaklık aralığında süper iletkenliğin keşfini duyurmak için bir basın toplantısı düzenledi. Bu, bir sıvı nitrojen sıcaklık bölgesinde bir süper iletkenin temel bileşiminin ilk uluslararası duyurusudur.
1987'de Zhao Zhongxian (ilk önce sağdan) ve çalışma arkadaşları Chen Gunghua (ilk soldan) ve Yang Qiansheng (soldan ikinci) laboratuvarda
18 Mart 1987 akşamı, 3.000'den fazla akademisyen, yüksek lisans öğrencisi ve gazeteci, New York'taki Hilton Oteli'nin 1.100 kişiyi ağırlayabilen lobisine akın etti. Dünya çapında birkaç ay süren bir süper iletkenlik yarışması zirveye ulaştı. Toplantı 7 saat 45 dakika sürdü ve daha sonra "The Woodstock Rock Festival in Physics" olarak adlandırıldı. Akşam İsviçre, Japonya, Amerika Birleşik Devletleri ve Çin'den gelen beş özel konuk, o dönemde dünyanın en başarılı araştırma başarılarına sahip beş grubu temsil ettiler.
Bunların arasında, Zhao Zhongxian liderliğindeki araştırma ekibi, sıvı nitrojen sıcaklık bölgesindeki süper iletkenlik fenomenini ilk kez duyurdu ve dünya çapında dikkat çeken yeni yüksek sıcaklık süperiletkenliği alanında Çin için ilk hamle avantajını kazandı.
Bu süperiletkenlik yarışmasının önde gelenleri Benoz ve Müller, 1987'de Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü. Medya ile röportaj yaptıklarında, meslektaşları Zhao Zhongxian'a ve Çin'deki araştırma ekibine kasten saygılarını sundular. Bu alanda çığır açan bir katkı yapıldı.
Zhao Zhongxian ve araştırma ekibi de yurtiçi ve yurtdışında sayısız ödül kazandı. 1989'da "sıvı nitrojen sıcaklık bölgesinde bakır oksit süperiletkenliğinin keşfi" Ulusal Doğa Bilimi Ödülü'nün birincilik ödülünü kazandı.
Zhao Zhongxian, 1986 Üçüncü Dünya Bilimler Akademisi Fizik Ödülü'nü kazandı Resimde kazanan, daha sonra Üçüncü Dünya Bilimler Akademisi Dekanı olan Salam'dır.
Süperiletkenlik alanındaki olağanüstü katkılarından dolayı Zhao Zhongxian, medya tarafından "Nobel Ödülü'ne en yakın Çinli bilim adamı" olarak bile görüldü. Onur geldiğinde, Zhao Zhongxian alçakgönüllü bir şekilde şunları söyledi: "Onur ülkeye aittir, başarılar kollektife aittir ve ben de onlardan biriyim."
Yeni süper iletken, Çinli bilim insanlarını ön plana çıkarıyor
İlk yüksek sıcaklıkta süper iletken malzeme olan baryum lantan bakır oksidin keşfinden bu yana, bakır bazlı süper iletken malzemeler dünyanın her yerindeki süper iletken bilim adamlarının odak noktası haline geldi.Sadece bu malzeme üzerinde daha yüksek bir sıcaklık mucizesi yaratmayı ummuyorlar. , Yüksek sıcaklık süperiletkenliğinin mekanizmasını ortaya çıkarmayı umuyorum. Ancak bu şimdiye kadar hala bir muamma ve süperiletkenlik mekanizmasını anlamak, 1990'lardan sonra fizikçilerin izlediği önemli hedeflerden biri haline geldi. Çin'in yeni süper iletkenler keşfi hiç durmadı.
Şubat 2008, Japon bilim adamları 26 K'da flor katkılı bir lantanid demir arsenik bileşiği süperiletkenini keşfettiler.
25 Mart 2008, Çinli bilim adamı Chen Xianhui ve onun araştırma ekibi ve Fizik Enstitüsü'nden Wang Nanlin'in ekibi sırasıyla 43 Kelvin katkılı samaryum demir arsenik bileşik süperiletken ve 41 Kelvin flor katkılı ceria demir arsenik bileşik süperiletken keşfetti.
2018 Süperiletken Ekibi
28 Mart 2008, Çin Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'nden Zhongxian Zhao ve araştırma ekibi, 52 K'da yüksek sıcaklıkta flor katkılı praseodim demir arsenik bileşiği süperiletkenini keşfetti.
16 Nisan 2008, Araştırma ekibi süperiletken kritik sıcaklığı 55 K'ye bile çıkardı.Aynı zamanda, flor dopingi yerine sadece oksijen boşluklarına ihtiyaç duyulduğunu keşfettiler.
Çinli bilim adamları tarafından 40K'dan daha yüksek yeni bir süperiletken türünün keşfi, demir bazlı süperiletkenlerin alışılmadık bir yüksek sıcaklık süperiletken olduğunu gösteriyor, bu da fizikçilerin bakır bazlı süper iletken malzemeler dışında yeni yüksek sıcaklıklı süperiletken malzemeler bulma hayalinin Çin'de gerçekleştirildiği anlamına geliyor. .
Çinli bilim adamlarının demir bazlı süperiletkenler üzerindeki araştırma çalışmaları, 2008 yılında Science dergisinde "En İyi On Bilimsel Buluş" dan biri olarak seçildi. "Yeni süperiletkenlik Çinli fizikçileri ön plana çıkarıyor" başlıklı "Science" dergisi de Çinli fizikçilerin yeni yüksek sıcaklıklı süperiletken malzemelerin araştırmalarına yaptığı önemli katkıları takdir etti.
2013, "40K üzerinde demir bazlı yüksek sıcaklık süperiletkenlerinin keşfi ve bazı temel fiziksel özelliklerin incelenmesi", Ulusal Doğa Bilimleri Ödülü'nün birincilik ödülünü kazandı.
2015, İsviçre'deki 11. Uluslararası Süperiletken Malzemeler ve Mekanizmalar Konferansı'nda Zhao Zhongxian, Matthias Ödülü'ne layık görüldü. Bu, uluslararası süperiletkenlik alanında önemli bir ödüldür. Her üç yılda bir verilir. Bu, bir anakara bilim adamının kazandığı ilk ödüldür.
Zhao Zhongxian Ulusal En Yüksek Bilim ve Teknoloji Ödülü'nü kazandı
2016, Zhao Zhongxian, Çin'in yüksek sıcaklık süperiletkenlik araştırmalarına yaptığı olağanüstü katkılardan dolayı Ulusal En Yüksek Bilim ve Teknoloji Ödülü'nü kazandı.
Yüksek sıcaklık süperiletkenliği fenomeni 30 yıldan uzun süredir keşfedilmiş olmasına rağmen, bilim topluluğu hala süperiletkenlik mekanizması konusunda bir fikir birliğine varmış değil. Yüksek sıcaklık süperiletkenlik mekanizmasının çözümü, "Science" dergisi tarafından insanlığın karşı karşıya olduğu 125 önemli bilimsel sorundan biri olarak listelenmiştir. Süperiletkenlik araştırması yüz yıldan fazla sürdü ve yoğunlaştırılmış madde fiziğinin ön saflarında yer aldı.Yüksek süperiletken kritik sıcaklıklara sahip süperiletkenlerin, özellikle oda sıcaklığında süperiletkenlerin keşfi, insanların peşinden koştuğu bir sonraki rüya.
Üstün performansa sahip oda sıcaklığında süper iletkenlerin veya süper iletkenlerin keşfi, insan toplumunu süper iletkenlik çağına taşıyacak ve topluma dünyayı sarsacak değişiklikler getirecektir.
Son
Grafik kaynağı
"40 Yıllık Reform ve Açılışta Bilim ve Teknoloji Başarıları"
Katılımcı | Devlet Süperiletkenlik Laboratuvarı, Çin Bilimler Akademisi
(Yayınlanma sırasında değiştirilmiştir)
