Propiedades magnéticas de materiais exóticos: supercondutores e máis aló
Introdución
As materias exóticas posúen calidades físicas non recorrentes que son moi significativas no progreso da ciencia e a tecnoloxía actualizadas. A razón detrás disto é que os supercondutores non teñen resistencia, polo que repelen os campos magnéticos e atopan unha ampla gama de aplicacións en varios campos. Este traballo de investigación examinará o magnetismo exposto polos supercondutores, así como outros tipos de materiais exóticos que son cruciais para a ciencia e a tecnoloxía futuras, os seus posibles usos.
Coñecemento básico sobre supercondutores
Un supercondutor é un material cuxa resistencia baixa a cero a certa temperatura crítica, tamén expulsa os seus campos magnéticos circundantes. Existen desde hai máis de cen anos. As principais características inclúen a falta completa de resistencia eléctrica e o efecto Meissner que empuxa completamente un campo magnético externo. Hai dous grupos baseados en LTS, mentres que HTS pode ser supercondutor a temperaturas relativamente máis altas.
Propiedades magnéticas dos supercondutores
O efecto Meissner distingue entre estados normais do que chamamos supercondutividade. Axiña que algunha substancia se converte nun supercondutor, expulsa o campo magnético interno dentro de si o bloqueo cuántico permite un mantemento estable da posición a pesar da súa presenza nun campo magnético. En consecuencia, estas propiedades crean grandes oportunidades, especialmente en áreas como a levitación magnética ou a detección do campo xeomagnético terrestre entre outras características tan singulares, fan que sexan útiles imáns de campo forte posibles propósitos de medición de alta precisión ou valiosos cando se trata dun transporte enerxético eficiente a través de liñas eléctricas.
Aplicacións potenciais para supercondutores
Solicitude médica: 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.
Sector enerxético: 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.
Transporte: 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.
Comunicación electrónica: Ultra-high computing speed due to application use these devices enhances signal quality sent when communicating systems consist such devices.
Outros materiais exóticos magnetismo
1. Illantes topolóxicos - Generally non-conducting inside but conducting at surface showing special spintronics quantum computing usefulness among others.
2. Super condutores baseados en ferro -Having discovered them there has been significant progress towards practical applications high temperature super conductivity.
3. Nanomateriais magnéticos - Drug delivery pollutant detection storage density widely used nanoparticles nanowires high storage density.
Direccións futuras investiga materiais exóticos
Deben realizarse colaboracións interdisciplinares para que se poidan desenvolver novos tipos de super condutor ou calquera outro tipo. A innovación tecnolóxica acelera noutros lugares innovacións tecnolóxicas que traen consigo novas aplicacións noutros lugares da ciencia dos materiais, enxeñaría combinada de física, respectivamente.
Efectos da economía e do medio ambiente
O consumo de enerxía e os residuos poden verse afectados positivamente polo uso de materiais estraños. A aplicación ampla destas sustancias dará lugar a grandes beneficios económicos, así como apoiar o desenvolvemento sostible e aumentar a eficiencia no uso de recursos que se mostra mediante a análise económico-beneficio.
Para resumir
A tecnoloxía contemporánea ten un lugar importante para materiais exóticos como os supercondutores. Isto significa que son insubstituíbles no futuro desenvolvemento da ciencia e da tecnoloxía porque tales calidades magnéticas especiais teñen un amplo potencial de aplicacións. A investigación sobre materiais exóticos innovadores continúa en AIM Magnet para que as tecnoloxías avanzadas sexan posibles.
