Magnetiese eienskappe van eksotiese materiale: Supergeleiers en verder
Inleiding
Eksotiese materie het nie-herhalende fisiese eienskappe wat baie belangrik is in die vooruitgang van moderne wetenskap en tegnologie. Die rede hiervoor is dat supergeleiers geen weerstand het nie, en daarom weerhou hulle magnetiese velde en vind hulle 'n wye verskeidenheid toepassings op verskillende terreine. Hierdie navorsingswerk sal die magnetisme wat deur supergeleiers sowel as ander soorte eksotiese materiale vertoon word, wat van kardinale belang vir toekomstige wetenskap en tegnologie is, en hul moontlike gebruike ondersoek.
Basiese kennis oor supergeleiers
'n Supraleider is 'n materiaal waarvan die weerstand by sekere kritiese temperatuur tot nul daal, en dit ook sy omliggende magnetiese velde uitstoot. Hulle bestaan nou al meer as honderd jaar lank. Die belangrikste kenmerke sluit in die volledige gebrek aan elektriese weerstand en Meissner-effek wat 'n eksterne magnetiese veld heeltemal uitstoot. Daar is twee groepe gebaseer op LTS terwyl HTS steeds supergeleibaar kan wees by relatief hoër temperature.
Die magnetiese eienskappe van supergeleiers
Die Meissner-effek onderskei tussen normale toestande en wat ons supergeleiding noem. Sodra 'n stof 'n supergeleier word, gooi dit 'n interne magnetiese veld binne homself uit. Kwantoensluiting laat stabiele posisie handhaaf ondanks hul teenwoordigheid in 'n magnetiese veld. Gevolglik skep hierdie eienskappe groot geleenthede veral op gebiede soos magnetiese levitasie of die opsporing van die aarde se geomagnetiese veld onder andere sulke unieke eienskappe maak hulle nuttige sterkveldmagnete moontlik hoë akkuraatheid meting doeleindes of waardevol wanneer dit kom by doeltreffende energie vervoer deur elektriese kragly
Potensiële toepassings vir supergeleiers
Mediese Toepassing: Kernmagnetiese resonansbeeldvorming gebruik sterk magnete wat van hierdie soort materiale gemaak word en sodoende akkurate mediese beeldvorming moontlik maak met die groot ondersteuning van MRI (Magnetic Field Imaging). In die toekoms sal mediese beeldvorming meer akkuraat en doeltreffend wees deur die bevordering van supergeleidende tegnologie.
Energie sektor: Supergeleidende kabels kan elektriese krag baie doeltreffend oordra en sodoende verliese tydens energie-oordrag verminder. Die gebruik van supergeleiers in fusierektors het die navorsing oor skoon energiebronne aangemoedig.
Vervoer: Maglev beginsel hang af van magnetiese eienskappe wat binne supergeleiding gevind word, dus die uitskakeling van wrywing vir vinniger vervoer stelsels ontwikkeling sal die spoed doeltreffendheid van 'n vervoer stelsel verhoog.
Elektroniese kommunikasie: Die ultra-hoë rekenaar spoed as gevolg van die toepassing gebruik van hierdie toestelle verbeter die sein gehalte gestuur wanneer kommunikasie stelsels bestaan uit sulke toestelle.
Magnetisme van ander eksotiese materiale
1.Topologiese isolators Oor die algemeen nie-geleidende binne maar geleidende op die oppervlak wat onder andere spesiale spintronika kwantum rekenaar nut.
2.Superdrywers op ysterbasis Nadat hulle ontdek is, is daar beduidende vordering gemaak met betrekking tot praktiese toepassings van hoë temperatuur supergeleidingsvermoë.
3.Magnetiese nanomateriale - Dwelm aflewering besoedelende stoordigtheid wyd gebruik nanodeeltjies nano drade hoë stoordigtheid.
Toekomstige rigtings ondersoek eksotiese materiale
Interdissiplinêre samewerking moet uitgevoer word sodat nuwe tipes supergeleier of enige ander tipe in die toekoms ontwikkel kan word. Tegnologiese innovasie versnel elders tegnologiese innovasies wat nuwe toepassings bring elders materiaalwetenskap gekombineerde fisika ingenieurswese onderskeidelik
Effekte van die ekonomie en die omgewing
Energieverbruik en afval kan positief beïnvloed word deur die gebruik van vreemde materiale. Die breë toepassing van hierdie stowwe sal lei tot groot ekonomiese winste, sowel as om volhoubare ontwikkeling te ondersteun en die doeltreffendheid in hulpbrongebruik te verhoog, wat deur ekonomiese koste-voordeel-analise getoon word.
Om saam te vat
Hedendaagse tegnologie het' n belangrike plek vir eksotiese materiale soos supergeleiers. Dit beteken dat hulle onvervangbaar is in die toekomstige wetenskaplike en tegnologiese ontwikkeling omdat sulke spesiale magnetiese eienskappe groot toepassingspotensiaal het. Navorsing oor innoverende eksotiese materiale word voortgesit by AIM Magnet sodat gevorderde tegnologie moontlik word.
