Proprietăţile magnetice ale materialelor exotice: Supraconductoare şi altele

Introducere

Materia exotică are calități fizice care nu se repetă și care sunt foarte importante în progresul științei și tehnologiei moderne. Motivul este că supraconductoarele nu au rezistenţă, prin urmare, resping câmpurile magnetice şi găsesc o gamă largă de aplicaţii în diferite domenii. Această lucrare de cercetare va examina magnetismul extras de superconductoare, precum și alte tipuri de materiale exotice care sunt cruciale pentru știința și tehnologia viitoare, posibilele lor utilizări.

Cunoștințe de bază despre supraconductoare

Un superconductor este un material a cărui rezistenţă scade la zero la o anumită temperatură critică, el expulzează, de asemenea, câmpurile magnetice din jur. Există de peste o sută de ani. Principalele caracteristici includ lipsa completă de rezistență electrică și efectul Meissner care împinge complet un câmp magnetic extern. Există două grupuri bazate pe LTS, în timp ce HTS poate fi supraconductor la temperaturi relativ mai ridicate.

Proprietățile magnetice ale supraconductoarelor

Efectul Meissner distinge stările normale de ceea ce numim superconductivitate. De îndată ce o substanță devine superconductoare, ea expulzează câmpul magnetic intern în interiorul ei Blocarea cuantică permite menținerea poziției stabile în ciuda prezenței lor într-un câmp magnetic. Prin urmare, aceste proprietăți creează oportunități mari, în special în domenii precum levitația magnetică sau detectarea câmpului geomagnetic al Pământului, printre altele. Aceste caracteristici unice le fac utile ca magneti cu câmp puternic, posibile scopuri de măsurare de înaltă precizie sau

Aplicații potențiale pentru supraconductoare

Utilizare medicală: Imagistica prin rezonanţă magnetică nucleară foloseşte magneti puternici făcuţi din aceste materiale, permiţând astfel imagistica medicală de precizie cu sprijinul imens al RMN (magnetic field imaging). În viitor, imagistica medicală va fi mai precisă şi eficientă prin avansarea tehnologiei superconductoare.

Sectorul energetic: Cablurile superconductoare pot transmite energie electrică foarte eficient, reducând astfel pierderile în timpul transmisiei energiei. Cercetarea în domeniul surselor de energie curate a fost încurajată de utilizarea supraconductoarelor în reactoarele de fuziune. În plus, turbinele eoliene pot deveni mai eficiente cu ajutorul supraconductorului.

Transport: Principiul maglev depinde de proprietățile magnetice găsite în superconductivitate, prin urmare eliminarea frecării pentru dezvoltarea mai rapidă a sistemelor de transport ar crește eficiența vitezei unui sistem de transport.

Comunicații electronice: Viteza de calcul ultra-înaltă datorită utilizării aplicației acestor dispozitive îmbunătățește calitatea semnalului trimis atunci când sistemele de comunicare sunt compuse din astfel de dispozitive.

Alte materiale exotice magnetism

1.Izolatoare topologice În general, neconductoare în interior, dar conductoare la suprafață, cu utilități speciale de calcul cuantic spintronic, printre altele.

2.Superconductoare pe bază de fier După descoperirea lor, s-au înregistrat progrese semnificative în direcţia aplicaţiilor practice ale superconductibilităţii la temperaturi ridicate.

3.Nanomateriale magnetice - Densitatea de stocare a substanțelor poluante de administrare a medicamentelor nanoparticule utilizate pe scară largă nanofire densitate ridicată de stocare.

Direcţiile viitoare cercetează materiale exotice

Ar trebui să se realizeze colaborări interdisciplinare pentru a putea dezvolta în viitor noi tipuri de superconductoare sau orice alt tip. Inovaţiile tehnologice accelerează în altă parte inovaţiile tehnologice aduc noi aplicaţii în altă parte ştiinţa materialelor, fizica combinată, ingineria, respectiv

Efectele economiei şi ale mediului

Consumul de energie și deșeurile pot fi afectate pozitiv de utilizarea de materiale străine. Aplicarea largă a acestor substanțe va duce la câștiguri economice mari, precum și la sprijinirea dezvoltării durabile și la creșterea eficienței utilizării resurselor, lucru demonstrat de analiza economică cost-beneficiu.

Pentru a rezuma

Tehnologia contemporană are un loc important pentru materialele exotice, cum ar fi superconductoarele. Acest lucru înseamnă că ele sunt de neînlocuit în dezvoltarea științei și a tehnologiei viitoare, deoarece astfel de calități magnetice speciale au potențialuri largi de aplicații. Cercetarea în materie de materiale exotice inovatoare continuă la AIM Magnet, astfel încât tehnologii avansate să devină posibile.