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Propriétés magnétiques des matériaux exotiques: les supraconducteurs et au-delà

Time: Aug 26, 2024 Hits: 0

Introduction

Les matières exotiques possèdent des qualités physiques non récurrentes qui sont très importantes dans le progrès de la science et de la technologie modernes. La raison en est que les supraconducteurs n'ont aucune résistance, par conséquent, ils repoussent les champs magnétiques et trouvent une large gamme d'applications dans divers domaines. Ce travail de recherche examinera le magnétisme des supraconducteurs ainsi que d'autres types de matériaux exotiques qui sont cruciaux pour la science et la technologie futures, leurs utilisations possibles.

 

Connaissances de base sur les supraconducteurs

Un supraconducteur est un matériau dont la résistance tombe à zéro à une certaine température critique, il expulse également ses champs magnétiques environnants. Ils existent depuis plus de cent ans. Les principales caractéristiques incluent l'absence complète de résistance électrique et l'effet Meissner qui repousse complètement un champ magnétique externe. Il existe deux groupes basés sur les LTS tandis que les HTS peuvent toujours être supraconducteurs à des températures relativement élevées.

 

Les propriétés magnétiques des supraconducteurs

L'effet Meissner distingue les états normaux de ce que nous appelons la supraconductivité. Dès que la substance devient un supraconducteur, elle expulse un champ magnétique interne en elle-même. Le verrouillage quantique permet de maintenir une position stable malgré sa présence dans un champ magnétique. Par conséquent, ces propriétés créent de grandes opportunités, en particulier dans des domaines tels que la lévitation magnétique ou la détection du champ géomagnétique de la Terre, entre autres. Ces caractéristiques uniques les rendent utiles comme aimants à champ fort.

 

Applications potentielles pour les supraconducteurs

Application médicale: L'imagerie par résonance magnétique nucléaire utilise des aimants puissants fabriqués à partir de ces matériaux, ce qui permet une imagerie médicale de précision avec un immense soutien de l'IRM (imagerie par champ magnétique). Dans le futur, l'imagerie médicale serait plus précise et efficace grâce à l'avancement de la technologie superconductive.

 

Secteur de l'énergie: Les câbles superconducteurs peuvent transmettre de l'énergie électrique de manière très efficace, réduisant ainsi les pertes lors de la transmission d'énergie. La recherche sur les sources d'énergie propres a été stimulée par l'utilisation de supraconducteurs dans les réacteurs de fusion.

 

Les transports: Le principe du Maglev dépend des propriétés magnétiques trouvées dans la supraconductivité, donc l'élimination du frottement pour un développement plus rapide des systèmes de transport augmenterait l'efficacité de vitesse d'un système de transport.

 

Communication électronique: La vitesse de calcul ultra-haute due à l'utilisation de ces appareils améliore la qualité du signal envoyé lorsque les systèmes de communication sont constitués de tels appareils.

Autres matières exotiques magnétisme

1.Isolatrices topologiques Généralement non conducteur à l'intérieur mais conducteur à la surface montrant une utilité spéciale de spintronics et de calculs quantiques entre autres.

 

2.Superconducteurs à base de fer Après leur découverte, des progrès significatifs ont été réalisés en matière d'applications pratiques de la superconductivité à haute température.

 

3.Nanomatériaux magnétiques - Détection de dépôt de polluants de drogue densité de stockage des nanoparticules largement utilisées nanofils densité de stockage élevée.

 

Les futures directions recherchent des matériaux exotiques

Des collaborations interdisciplinaires devraient être menées afin que de nouveaux types de superconducteurs ou de tout autre type puissent être développés à l'avenir. L'innovation technologique accélère ailleurs les innovations technologiques qui donnent lieu à de nouvelles applications ailleurs les sciences des matériaux, la physique combinée et l'ingénierie respectivement

 

Effets de l'économie et de l'environnement

La consommation d'énergie et les déchets peuvent être affectés positivement par l'utilisation de matériaux étrangers. Une large application de ces substances conduira à de grands gains économiques, ainsi qu'à un développement durable et à une utilisation plus efficace des ressources, comme le montre l'analyse économique coûts-avantages.

 

Pour résumer

La technologie contemporaine occupe une place importante pour les matériaux exotiques tels que les supraconducteurs. Cela signifie qu'ils sont irremplaçables dans le développement futur de la science et de la technologie, car ces qualités magnétiques spéciales ont un large potentiel d'applications. La recherche sur des matériaux exotiques innovants continue à AIM Magnet afin que des technologies avancées deviennent possibles.

 

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