Magnetna svojstva egzotičnih materijala: superprovodnici i šire
Uvod
Egzotične stvari poseduju neponavljajuće fizičke osobine koje su veoma značajne u napretku savremene nauke i tehnologije. Razlog za to je što superprovodnici nemaju otpor stoga odbijaju magnetna polja i pronalaze širok spektar primena u različitim oblastima. Ovaj istraživački rad će ispitati magnetizam izložen superprovodnika, kao i druge vrste egzotičnih materijala koji su od ključnog značaja za buduću nauku i tehnologiju, njihove moguće upotrebe.
Osnovno znanje o superprovodnicima
Superprovodnik je materijal čiji otpor pada na nulu pri određenoj kritičnoj temperaturi, a takođe izbacuje okolna magnetna polja. Oni postoje već više od sto godina. Glavne karakteristike uključuju potpuni nedostatak električnog otpora i Meissner efekat koji u potpunosti gura spoljno magnetno polje. Postoje dve grupe zasnovane na LTS-u, dok HTS i dalje može biti superprovodljiv na relativno višim temperaturama.
Magnetna svojstva superprovodnika
Meissner efekat razlikuje normalna stanja od onoga što nazivamo superprovodljivost. Čim neka supstanca postane superprovodnik, ona izbacuje unutrašnje magnetno polje u sebi Kvantno zaključavanje omogućava stabilno održavanje položaja uprkos njihovom prisustvu u magnetnom polju. Shodno tome, ove osobine stvaraju velike mogućnosti, posebno u oblastima kao što su magnetna levitacija ili senzor geomagnetnog polja Zemlje, između ostalog, takve jedinstvene karakteristike čine ih korisnim magnetima jakog polja, mogućim merenjem visoke preciznosti ili vrednim kada je u pitanju efikasan transport energije kroz električne dalekovode.
Potencijalne primene za superprovodnike
Medicinska primena: 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.
Energetski sektor: 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.
Prevoz: 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.
Elektronska komunikacija: Ultra-high computing speed due to application use these devices enhances signal quality sent when communicating systems consist such devices.
Ostali egzotični materijali magnetizam
1. Topološki izolatori – Generally non-conducting inside but conducting at surface showing special spintronics quantum computing usefulness among others.
2. Super provodnici na bazi gvožđa –Having discovered them there has been significant progress towards practical applications high temperature super conductivity.
3.Magnetic nanomaterijali - Drug delivery pollutant detection storage density widely used nanoparticles nanowires high storage density.
Budući pravci istražuju egzotične materijale
Interdisciplinarna saradnja treba da se sprovede tako da novi tipovi, superprovodnik ili bilo koja druga vrsta može da se razvije u budućnosti. Tehnološke inovacije ubrzava na drugim mestima tehnološke inovacije koje donose nove primene na drugim mestima nauka o materijalima u kombinaciji fizika inženjering respektivno
Efekti ekonomije i životne sredine
Potrošnja energije i otpad mogu biti pozitivno pogođeni upotrebom čudnih materijala. Široka primena ovih supstanci će dovesti do velikih ekonomskih dobitaka, kao i podržati održivi razvoj i povećati efikasnost u korišćenju resursa što je prikazano analizom ekonomskih troškova i koristi.
Da sumiramo
Savremena tehnologija ima značajno mesto za egzotične materijale kao što su superprovodnici. To znači da su oni nezamenljivi u budućem razvoju nauke i tehnologije, jer takvi posebni magnetni kvaliteti imaju širok potencijal za primenu. Istraživanje inovativnih egzotičnih materijala nastavlja se na AIM Magnet-u, tako da napredne tehnologije postaju moguće.
