Magnetiske eigenskapar til eksotiske materiale: Superleiarar og meir
Innledning
Eksote materie har einaste fysiske kvaliteter som er svært viktige i framgangen til moderne vitskap og teknologi. Årsaken til dette er at superleiarar ikkje har motstøyt, og dermed framarta dei magnetfelt og finn eit breitt spekter av applikasjonar på ulike felt. Dette forskingsarbeidet skal undersøkje magnetismen som blir vist av superleiarar og andre typer eksotiske materiale som er avgjørende for framtida i vitskap og teknologi, og dei mulige brukane av dei.
Grundleg kunnskap om superleiarar
Ein superleiar er eit materiale som har ein motstand som fell til null ved ei viss kritisk temperatur, og som også slepp ut magnetfeltene rundt. Dei har eksistert i over hundre år no. Dei viktigaste kjenslene er fullstendig mangel på elektrisk motsetning og Meissner-effekten som heilt støyjer ut eit eksternt magnetfelt. Det er to grupper basert på LTS medan HTS framleis kan vera superledende ved relativt høgare temperaturar.
Magnetiske eigenskapar til superleiarar
Meissner-effekten skiller mellom normale tilstandar og det som blir kalla overledende tilstandar. Så snart eit stoff vert ein superleiar, utskriver det eit intern magnetfelt i seg sjølv. Kvantlåsing gjer det mogleg å opprettholde stabil stilling til trass i at stoff er i eit magnetfelt. Dette skaper store høve, særleg på område som magnetisk levitasjon eller å sensera jordarnas geomagnetiske felt. Slike unike karakteristika gjer dei til gode magnetar med sterkt felt.
Mulege brukar for superleiarar
Medisinsk bruk: Nuclear magnetic resonance imaging brukar sterke magnetar laga av slike materiale som gjer det mogleg å gjera presis medisinsk avbildning med stort støtte frå MRI (Magnetic Field Imaging). I framtida ville medisinsk bildebehandling vera meir nøyaktig og effektiv ved å framskrenka superledende teknologi.
Energisektoren: Superledende kablar kan overføre elektrisk kraft svært effektivt og dermed redusera tap under energioverføring. Forsking på reine energikjelder er blitt stimulert av bruken av superleiarar i fusjonsreaktorar.
Transport: Maglevprinsippet er avhengig av magnetiske eigenskapar som finst i superledingsevne, og dermed ville det å eliminera friksjon for raskere utviklingsprosesser for transportsystem auka hastighetsvirknaden til eit transportsystem.
Elektronisk kommunikasjon: Ultra høge datavinnar på grunn av bruken av desse apparatane forbetrar signalkvaliteten som vert sendt når kommunikasjonssystem består av slike apparat.
Andre eksotiske materiale magnetisme
1.Topologiske isolert Vanlegvis er dei ikkje ledande på innsiden, men ledande på overflaten, med spesiell nytte for kvanteutvikling av spintronikk blant anna.
2.Superkonduktørar på jernbasert Etter å ha oppdaga dei har det vore betydeleg framgang mot praktiske applikasjonar av superledskap ved høgt temperatur.
3.Magnetiske nanomaterialer - Drug delivery pollutant detection storage density Nanoparticles Nanowires stor lagringstetthet.
Framtida forskar på eksotiske materialer
Det bør føres ut tverrfagleg samarbeid slik at nye superleiar- eller andre typer kan utviklast framover. Teknologisk nyskaping akselererer andre stader Teknologiske nyskapingar fører til nye applikasjonar andre stader materialevitenskap kombinert fysikk ingeniørfag
Effekter av økonomi og miljø
Energiforbruket og avfallet kan vert positivt påverka av bruken av uvanlege materiale. Den brede bruken av desse stoffane vil føra til store økonomiske vinningar, og det vil støtta ei bærekraftig utvikling og auka effektiviteten i bruken av ressursane, som vist av den økonomiske kostnads- og nytteanalyse.
For å oppsummere
Moderne teknologi har ein viktig plass for eksotiske materiale som superleiarar. Dette tyder at dei er uerstattelege i framtida for vitskap og teknologi fordi slike spesielle magnetiske eigenskapar har store applikasjonspotensial. Forsking på innovative eksotiske materiale held fram ved AIM Magnet slik at avanserte teknologi vert mogleg.
