Magnetna svojstva egzotičnih materijala: Supraprovodnici i dalje
Uvod
Ekzotične materije imaju neponovljive fizičke osobine koje su vrlo značajne u napretku moderne znanosti i tehnologije. Razlog za to je što superprovodnici nemaju otpor, pa odbijaju magnetna polja i nalaze širok spektar primjena u raznim područjima. U ovom istraživanju će se istražiti magnetizam koji se pojavljuje u superprovodnicima, kao i druge vrste egzotičnih materijala koji su ključni za buduću znanost i tehnologiju, njihove moguće primjene.
Osnovna znanja o superprovodnicima
Supraprovodnik je materijal čiji otpor pada na nulu na određenoj kritičnoj temperaturi, također izbaci okružna magnetna polja. Postoje više od stotinu godina. Glavne karakteristike uključuju potpuni nedostatak električnog otpora i Meissnerov učinak koji potpuno izbaci vanjsko magnetno polje. Postoje dvije skupine temeljene na LTS-u, dok HTS-ovi još uvijek mogu biti superprovodljivi na relativno većim temperaturama.
Magnetna svojstva superprovodnika
Meissnerov efekt razlikuje normalna stanja od onoga što zovemo superprovodljivost. Čim neka tvar postane superprovodnik, izbaci unutarnje magnetno polje unutar sebe. Kvantno zaključavanje omogućuje održavanje stabilne pozicije unatoč njihovom prisustvu u magnetnom polju. Stoga ta svojstva stvaraju velike mogućnosti posebno u područjima kao što su magnetna levitacija ili detekcija Zemljine geomagnetnog polja među drugima takve jedinstvene karakteristike čine ih korisnim magnetima s jakim poljem moguće visoke točnosti mjerenja svrhe ili vrijedne kada je u pitanju učinkovit transport energije kroz električne linije.
Potencijalne primjene za superprovodnike
Medicinska primjena: Nuklearna magnetna rezonanca koristi jake magnete od ovih vrsta materijala, omogućavajući točnu medicinsku snimanje uz ogromnu podršku MRI (magnetno polje). U budućnosti bi medicinska slika bila preciznija i učinkovitija unapređenjem superprovodljive tehnologije.
Energetski sektor: Superkonduktivni kablovi mogu vrlo učinkovito prenositi električnu energiju, čime se smanjuju gubitci tijekom prijenosa energije. Istraživanje čistih izvora energije potaknuto je upotrebom superprovodnika u fuzijskim reaktorima.
Prevoz: Maglev princip ovisi o magnetnim svojstvima pronađenim unutar superprovodljivosti, stoga bi uklanjanje trenja za brži razvoj transportnih sustava povećalo brzinu učinkovitosti transportnog sustava.
Elektronska komunikacija: Ultra-visoka brzina računarstva zbog primjene ovih uređaja poboljšava kvalitetu signala koji se šalje kada komunikacijski sustavi sastoje od takvih uređaja.
Drugi egzotični materijali magnetizam
1.Topološke izolacije Općenito nevodila u unutrašnjosti, ali vodila na površini, pokazujući posebnu korisnost za kvantno računanje spintronice, između ostalog.
2.Superprovodnici na osnovi željeza Nakon što su otkriveni, ostvaren je značajan napredak u praktičnim primjenama visoke temperaturne superprovodljivosti.
3.Magnetni nanomaterijali - Uvođenje lijekova otkrivanje onečišćujućih tvari gustoća skladištenja široko korištenje nanočestice nanožice visoka gustoća skladištenja.
Buduća smjerovanja istražuje egzotične materijale
Interdisciplinarna suradnja treba provoditi kako bi se u budućnosti mogli razviti novi tipovi superprovodnika ili bilo koji drugi tip. Tehnološke inovacije ubrzavaju u drugim područjima tehnološke inovacije dovode do novih primjena u drugim područjima znanost o materijalima kombinirana fizika inženjerstvo
Učinci gospodarstva i okoliša
Potrošnja energije i otpad mogu biti pozitivno utjecati na korištenje čudnih materijala. Široka primjena tih tvari dovest će do velikih gospodarskih dobitaka, kao i potpore održivom razvoju i povećanju učinkovitosti u korištenju resursa, što je pokazano ekonomskom analizom troškova i koristi.
Da sumiramo
Savremena tehnologija ima značajno mjesto za egzotične materijale kao što su superprovodnici. To znači da su nezamjenljivi u budućem razvoju znanosti i tehnologije jer takvi posebni magnetni svojstva imaju širok potencijal za primjenu. Istraživanje inovativnih egzotičnih materijala nastavlja se u AIM Magnet-u kako bi se omogućile napredne tehnologije.
