Magnetiese eienskappe van eksotiese materiale: supergeleiers en verder
Inleiding
Eksotiese sake beskik oor nie-herhalende fisiese eienskappe wat baie belangrik is in die vordering van bygewerkte wetenskap en tegnologie. Die rede hiervoor is dat supergeleiers geen weerstand het nie, daarom stoot hulle magnetiese velde af en vind hulle 'n wye reeks toepassings in verskeie velde. Hierdie navorsingswerk sal die magnetisme wat deur supergeleiers vertoon word, sowel as ander soorte eksotiese materiale wat deurslaggewend is vir toekomstige wetenskap en tegnologie, hul moontlike gebruike ondersoek.
Basiese kennis oor supergeleiers
'n Supergeleier is 'n materiaal waarvan die weerstand by sekere kritieke temperatuur tot nul daal, dit verdryf ook sy omliggende magnetiese velde. Hulle bestaan nou al meer as honderd jaar. Die belangrikste kenmerke sluit in 'n 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 supergeleidend kan wees by relatief hoër temperature.
Die magnetiese eienskappe van supergeleiers
Meissner-effek onderskei tussen normale toestande van wat ons supergeleiding noem. Sodra een of ander stof 'n supergeleier word, verdryf dit interne magnetiese veld in homself Kwantumsluiting laat stabiele posisiehandhawing toe ten spyte van hul teenwoordigheid in 'n magnetiese veld. Gevolglik skep hierdie eienskappe groot geleenthede, veral op gebiede soos magnetiese heffing of waarneming van die aarde se geomagnetiese veld, onder andere, sulke unieke eienskappe maak dit nuttige, sterkveldmagnete, moontlike, hoë akkuraatheid, metingsdoeleindes of waardevol wanneer dit kom by doeltreffende energievervoer deur elektriese kraglyne.
Potensiële toepassings vir supergeleiers
Mediese toepassing: Nuclear Magnetic Resonance Imaging employs strong magnets made out these kinds materials thus enabling precision medical imaging with immense support from MRI (Magnetic Field Imaging). In future Medical Imaging would be more accurate and efficient by advancing Super conducting Technology.
Energiesektor: Super conductive cables can transmit electric power very efficiently thereby reducing losses during energy transmission. Clean sources of energy research has been spurred by the use of superconductors in fusion reactors Furthermore wind turbines may become more efficient with the aid of superconductor.
Vervoer: Maglev principle depends on magnetic properties found within super conductivity hence eliminating friction for faster transport systems development would increase speed efficiency of a transportation system.
Elektroniese kommunikasie: Ultra-high computing speed due to application use these devices enhances signal quality sent when communicating systems consist such devices.
Ander eksotiese materiale magnetisme
1. Topologiese isolators - Generally non-conducting inside but conducting at surface showing special spintronics quantum computing usefulness among others.
2. Yster-gebaseerde Supergeleiers -Having discovered them there has been significant progress towards practical applications high temperature super conductivity.
3. Magnetiese nanomateriale - Drug delivery pollutant detection storage density widely used nanoparticles nanowires high storage density.
Toekomstige rigtings ondersoek eksotiese materiale
Interdissiplinêre samewerking moet uitgevoer word sodat nuwe tipes supergeleier of enige ander soort vorentoe ontwikkel kan word. Tegnologiese innovasie versnel elders tegnologiese innovasies wat onderskeidelik nuwe toepassings elders teweegbring, materiaalwetenskap, gekombineerde fisika-ingenieurswese
Effekte van ekonomie en omgewing
Energieverbruik en afval kan positief beïnvloed word deur die gebruik van vreemde materiale. Breë toepassing van hierdie stowwe sal tot groot ekonomiese winste lei, asook volhoubare ontwikkeling ondersteun en doeltreffendheid in hulpbrongebruik verhoog, wat deur ekonomiese koste-voordeel-analise getoon word.
Om op te som
Kontemporêre tegnologie het 'n belangrike plek vir eksotiese materiale soos supergeleiers. Dit beteken dat hulle onvervangbaar is in toekomstige wetenskap- en tegnologie-ontwikkeling omdat sulke spesiale magnetiese eienskappe wye potensiaal vir toepassings het. Navorsing oor innoverende eksotiese materiale gaan voort by AIM Magnet sodat gevorderde tegnologieë moontlik word.
