Proprietà magnetiche di materiali esotici: superconduttori e oltre
Introduzione
Le materie esotiche possiedono qualità fisiche non ricorrenti che sono molto significative nel progresso della scienza e della tecnologia aggiornate. La ragione di ciò è che i superconduttori non hanno resistenza, quindi respingono i campi magnetici e trovano un'ampia gamma di applicazioni in vari campi. Questo lavoro di ricerca esaminerà il magnetismo esibito dai superconduttori e altri tipi di materiali esotici che sono cruciali per la scienza e la tecnologia future, i loro possibili usi.
Conoscenze di base sui superconduttori
Un superconduttore è un materiale la cui resistenza scende a zero a una certa temperatura critica, espelle anche i campi magnetici circostanti. Esistono da oltre cento anni. Le caratteristiche principali includono la completa assenza di resistenza elettrica e l'effetto Meissner che espelle completamente un campo magnetico esterno. Esistono due gruppi basati su LTS, mentre l'HTS può ancora essere superconduttivo a temperature relativamente più elevate.
Le proprietà magnetiche dei superconduttori
L'effetto Meissner distingue tra stati normali da ciò che chiamiamo superconduttività. Non appena una sostanza diventa un superconduttore, espelle il campo magnetico interno al suo interno Il blocco quantistico consente il mantenimento di una posizione stabile nonostante la loro presenza in un campo magnetico. Di conseguenza, queste proprietà creano grandi opportunità, soprattutto in aree come la levitazione magnetica o il rilevamento del campo geomagnetico terrestre, tra le altre, queste caratteristiche uniche li rendono utili magneti a campo forte, possibili scopi di misurazione ad alta precisione o preziosi quando si tratta di un trasporto efficiente di energia attraverso linee elettriche.
Potenziali applicazioni per i superconduttori
Applicazione medica: 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.
Settore energetico: 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.
Trasporto: 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.
Comunicazione elettronica: Ultra-high computing speed due to application use these devices enhances signal quality sent when communicating systems consist such devices.
Altri materiali esotici magnetismo
1. Isolanti topologici – Generally non-conducting inside but conducting at surface showing special spintronics quantum computing usefulness among others.
2. Superconduttori a base di ferro –Having discovered them there has been significant progress towards practical applications high temperature super conductivity.
3.Nanomateriali magnetici - Drug delivery pollutant detection storage density widely used nanoparticles nanowires high storage density.
Direzioni future ricerca materiali esotici
Dovrebbero essere condotte collaborazioni interdisciplinari in modo che in futuro possano essere sviluppati nuovi tipi, superconduttori o di qualsiasi altro tipo. L'innovazione tecnologica accelera altrove, le innovazioni tecnologiche apportano nuove applicazioni altrove, rispettivamente la scienza dei materiali, la fisica combinata, l'ingegneria
Effetti dell'economia e dell'ambiente
Il consumo di energia e gli sprechi possono essere influenzati positivamente dall'uso di materiali strani. L'ampia applicazione di queste sostanze porterà a grandi vantaggi economici, oltre a sostenere lo sviluppo sostenibile e ad aumentare l'efficienza nell'uso delle risorse, come dimostrato dall'analisi economica costi-benefici.
Riassumendo
La tecnologia contemporanea ha un posto significativo per i materiali esotici come i superconduttori. Ciò significa che sono insostituibili nel futuro sviluppo della scienza e della tecnologia, perché queste speciali qualità magnetiche hanno un ampio potenziale di applicazione. La ricerca di materiali esotici innovativi continua presso AIM Magnet in modo che le tecnologie avanzate diventino possibili.
