Sifat Magnetik Bahan Eksotik: Superkonduktor dan Seterusnya
Pengenalan
Perkara eksotik mempunyai kualiti fizikal yang tidak berulang yang sangat penting dalam kemajuan sains dan teknologi terkini. Sebab di sebalik ini ialah superkonduktor tidak mempunyai rintangan oleh itu ia menangkis medan magnet dan menemui pelbagai aplikasi dalam pelbagai bidang. Kerja penyelidikan ini akan mengkaji kemagnetan yang dipamerkan oleh superkonduktor serta jenis bahan eksotik lain yang penting untuk sains dan teknologi masa depan, kemungkinan kegunaannya.
Pengetahuan asas mengenai superkonduktor
Superkonduktor ialah bahan yang rintangannya turun kepada sifar pada suhu kritikal tertentu, ia juga mengeluarkan medan magnet di sekelilingnya. Mereka telah wujud selama lebih seratus tahun sekarang. Ciri-ciri utama termasuk kekurangan sepenuhnya rintangan elektrik dan kesan Meissner yang menolak sepenuhnya medan magnet luaran. Terdapat dua kumpulan berdasarkan LTS manakala HTS masih boleh menjadi superkonduktif pada suhu yang agak tinggi.
Sifat magnet superkonduktor
Kesan Meissner membezakan antara keadaan normal daripada apa yang kita panggil superkonduktiviti. Sebaik sahaja sesetengah bahan menjadi superkonduktor, ia mengeluarkan medan magnet dalaman dalam dirinya Penguncian kuantum membolehkan penyelenggaraan kedudukan yang stabil walaupun kehadirannya dalam medan magnet. Akibatnya, sifat-sifat ini mewujudkan peluang besar, terutamanya dalam bidang seperti levitasi magnetik atau mengesan medan geomagnet bumi, antara lain, ciri-ciri unik sedemikian menjadikannya magnet medan kuat yang berguna, mungkin tujuan pengukuran ketepatan tinggi, atau berharga apabila ia berkaitan dengan pengangkutan tenaga yang cekap melalui talian kuasa elektrik.
Aplikasi yang berpotensi untuk superkonduktor
Permohonan Perubatan: 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.
Sektor tenaga: 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.
Pengangkutan: 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.
Komunikasi elektronik: Ultra-high computing speed due to application use these devices enhances signal quality sent when communicating systems consist such devices.
Kemagnetan bahan eksotik lain
1. Penebat topologi – Generally non-conducting inside but conducting at surface showing special spintronics quantum computing usefulness among others.
2. Konduktor Super berasaskan besi –Having discovered them there has been significant progress towards practical applications high temperature super conductivity.
3. Bahan nano magnetik - Drug delivery pollutant detection storage density widely used nanoparticles nanowires high storage density.
Hala tuju masa depan menyelidik bahan eksotik
Kerjasama antara disiplin perlu dijalankan supaya jenis baharu, konduktor super atau apa-apa jenis lain boleh dibangunkan pada masa hadapan. Inovasi teknologi mempercepatkan di tempat lain, inovasi teknologi membawa aplikasi baru di tempat lain, sains bahan gabungan kejuruteraan fizik, masing-masing
Kesan Ekonomi dan Alam Sekitar
Penggunaan tenaga dan sisa boleh terjejas secara positif oleh penggunaan bahan pelik. Penggunaan meluas bahan-bahan ini akan membawa kepada keuntungan ekonomi yang besar, serta menyokong pembangunan mampan dan meningkatkan kecekapan dalam penggunaan sumber yang ditunjukkan oleh analisis kos-faedah ekonomi.
Ringkasnya
Teknologi kontemporari mempunyai tempat yang penting untuk bahan eksotik seperti superkonduktor. Ini bermakna bahawa mereka tidak boleh digantikan dalam pembangunan sains dan teknologi masa depan kerana kualiti magnet khas sedemikian mempunyai potensi yang luas untuk aplikasi. Penyelidikan mengenai bahan eksotik inovatif diteruskan di AIM Magnet supaya teknologi canggih menjadi mungkin.
