Magnetische eigenschappen van exotische materialen: supergeleiders en meer
Introductie
Exotische materie bezitten niet-terugkerende fysische eigenschappen die van groot belang zijn voor de vooruitgang van de nieuwste wetenschap en technologie. De reden hierachter is dat supergeleiders geen weerstand hebben, daarom stoten ze magnetische velden af en vinden ze een breed scala aan toepassingen in verschillende velden. Dit onderzoekswerk zal het magnetisme onderzoeken dat wordt vertoond door supergeleiders en andere soorten exotische materialen die cruciaal zijn voor toekomstige wetenschap en technologie, en hun mogelijke toepassingen.
Basiskennis over supergeleiders
Een supergeleider is een materiaal waarvan de weerstand bij een bepaalde kritische temperatuur tot nul daalt, het verdrijft ook de omringende magnetische velden. Ze bestaan nu al meer dan honderd jaar. De belangrijkste kenmerken zijn onder meer het volledige ontbreken van elektrische weerstand en het Meissner-effect dat een extern magnetisch veld volledig naar buiten duwt. Er zijn twee groepen op basis van LTS, terwijl HTS nog steeds supergeleidend kan zijn bij relatief hogere temperaturen.
De magnetische eigenschappen van supergeleiders
Het Meissner-effect maakt onderscheid tussen normale toestanden en wat we supergeleiding noemen. Zodra een stof een supergeleider wordt, verdrijft het het interne magnetische veld in zichzelf Quantum-vergrendeling maakt stabiel positiebehoud mogelijk ondanks hun aanwezigheid in een magnetisch veld. Bijgevolg creëren deze eigenschappen grote kansen, vooral op gebieden zoals magnetische levitatie of het detecteren van het geomagnetische veld van de aarde, onder andere, dergelijke unieke kenmerken maken ze nuttig, sterke-veldmagneten, mogelijke, zeer nauwkeurige meetdoeleinden of waardevol als het gaat om efficiënt energietransport via elektrische leidingen.
Mogelijke toepassingen voor supergeleiders
Medische toepassing: 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.
Energiesector: 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.
Vervoer: 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.
Elektronische communicatie: Ultra-high computing speed due to application use these devices enhances signal quality sent when communicating systems consist such devices.
Andere exotische materialen magnetisme
1. Topologische isolatoren - Generally non-conducting inside but conducting at surface showing special spintronics quantum computing usefulness among others.
2. Op ijzer gebaseerde supergeleiders -Having discovered them there has been significant progress towards practical applications high temperature super conductivity.
3. Magnetische nanomaterialen - Drug delivery pollutant detection storage density widely used nanoparticles nanowires high storage density.
Future directions onderzoekt exotische materialen
Interdisciplinaire samenwerkingen moeten worden uitgevoerd, zodat in de toekomst nieuwe typen supergeleiders of andere soorten kunnen worden ontwikkeld. Technologische innovatie versnelt elders, technologische innovaties brengen nieuwe toepassingen teweeg: elders materiaalkunde gecombineerd met natuurkunde, techniek
Effecten van economie en milieu
Energieverbruik en afval kunnen positief worden beïnvloed door het gebruik van vreemde materialen. Een brede toepassing van deze stoffen zal leiden tot grote economische voordelen, duurzame ontwikkeling ondersteunen en de efficiëntie van het gebruik van hulpbronnen vergroten, zoals blijkt uit economische kosten-batenanalyses.
Samenvattend
Hedendaagse technologie heeft een belangrijke plaats voor exotische materialen zoals supergeleiders. Dit betekent dat ze onvervangbaar zijn in de toekomstige wetenschappelijke en technologische ontwikkeling, omdat dergelijke speciale magnetische eigenschappen een breed toepassingspotentieel hebben. Het onderzoek naar innovatieve exotische materialen gaat bij AIM Magnet door, zodat geavanceerde technologieën mogelijk worden.
