خواص مغناطیسی مواد عجیب و غریب: ابررساناها و فراتر از آن
مقدمه
امور عجیب و غریب دارای ویژگی های فیزیکی غیرتکراری هستند که در پیشرفت علم و فناوری به روز بسیار مهم است. دلیل این امر این است که ابررساناها هیچ مقاومتی ندارند، بنابراین میدان های مغناطیسی را دفع می کنند و طیف گسترده ای از کاربردها را در زمینه های مختلف پیدا می کنند. این کار تحقیقاتی مغناطیس نمایش داده شده توسط ابررساناها و همچنین انواع دیگر مواد عجیب و غریب را که برای علم و فناوری آینده بسیار مهم هستند، بررسی می کند.
دانش اولیه در مورد ابررساناها
ابررسانا ماده ای است که مقاومت آن در دمای بحرانی معین به صفر می رسد، همچنین میدان های مغناطیسی اطراف خود را دفع می کند. آنها بیش از صد سال است که وجود دارند. از ویژگی های اصلی آن می توان به عدم مقاومت الکتریکی کامل و اثر مایسنر اشاره کرد که میدان مغناطیسی خارجی را به طور کامل بیرون می کشد. دو گروه بر اساس LTS وجود دارد در حالی که HTS هنوز هم می تواند در دماهای نسبتا بالاتر ابررسانا باشد.
خواص مغناطیسی ابررساناها
اثر مایسنر بین حالت های طبیعی از آنچه ما ابررسانایی می نامیم تمایز قائل می شود. به محض اینکه برخی از مواد به ابررسانا تبدیل شوند، میدان مغناطیسی داخلی را در درون خود دفع می کند قفل کوانتومی با وجود وجود وجود آنها در میدان مغناطیسی، امکان حفظ موقعیت پایدار را فراهم می کند. در نتیجه، این ویژگی ها فرصت های بزرگی را به ویژه در مناطقی مانند شناور مغناطیسی یا سنجش میدان ژئومغناطیسی زمین ایجاد می کند، از جمله ویژگی های منحصر به فرد، آنها را به آهنرباهای میدان قوی مفید، اهداف اندازه گیری با دقت بالا یا ارزشمند در هنگام انتقال انرژی کارآمد از طریق خطوط برق تبدیل می کند.
کاربردهای بالقوه برای ابررساناها
کاربرد پزشکی: 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.
بخش انرژی: 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.
حمل: 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.
ارتباطات الکترونیکی: Ultra-high computing speed due to application use these devices enhances signal quality sent when communicating systems consist such devices.
سایر مواد عجیب و غریب مغناطیس
1. عایق های توپولوژیکی - Generally non-conducting inside but conducting at surface showing special spintronics quantum computing usefulness among others.
2. هادی های فوق العاده مبتنی بر آهن -Having discovered them there has been significant progress towards practical applications high temperature super conductivity.
3. نانومواد مغناطیسی - Drug delivery pollutant detection storage density widely used nanoparticles nanowires high storage density.
جهت گیری های آینده در مورد مواد عجیب و غریب تحقیق می کند
همکاری های بین رشته ای باید انجام شود تا بتوان انواع جدید ابر هادی یا هر نوع دیگری را در آینده توسعه داد. نوآوری های تکنولوژیکی در جاهای دیگر نوآوری های تکنولوژیکی را تسریع می کند و کاربردهای جدیدی را در جاهای دیگر به ارمغان می آورد: علم مواد، مهندسی فیزیک ترکیبی، به ترتیب
اثرات اقتصاد و محیط زیست
مصرف انرژی و ضایعات می تواند با استفاده از مواد عجیب و غریب تحت تأثیر مثبت قرار گیرد. کاربرد گسترده این مواد منجر به دستاوردهای اقتصادی کلان و همچنین حمایت از توسعه پایدار و افزایش کارایی در استفاده از منابع خواهد شد که با تحلیل هزینه-فایده اقتصادی نشان داده می شود.
به طور خلاصه
فناوری معاصر جایگاه قابل توجهی برای مواد عجیب و غریب مانند ابررساناها دارد. این بدان معناست که آنها در توسعه علم و فناوری آینده غیرقابل جایگزین هستند زیرا چنین ویژگی های مغناطیسی خاصی پتانسیل های گسترده ای برای کاربردها دارند. تحقیقات در مورد مواد عجیب و غریب نوآورانه در AIM Magnet ادامه دارد تا فناوری های پیشرفته امکان پذیر شوند.
