Egzotik Malzemelerin Manyetik Özellikleri: Süper iletkenler ve ötesinde
Giriş
Egzotik maddeler, güncel bilim ve teknolojinin ilerlemesinde son derece önemli olan tekrarlanmayan fiziksel niteliklere sahiptir. Bunun arkasındaki neden, süper iletkenlerin dirençleri olmamasıdır. Bu nedenle manyetik alanları saptırırlar ve çeşitli alanlarda geniş bir uygulama yelpazesi bulurlar. Bu araştırma çalışmaları, süper iletkenlerin yanı sıra gelecekteki bilim ve teknoloji için çok önemli olan diğer egzotik malzemelerin de gösterdiği manyetizmi, olası kullanımlarını inceleyecek.
Süper iletkenler hakkında temel bilgi
Bir süper iletken, dirençleri belirli kritik sıcaklıklarda sıfıra düşen bir malzemedir. Ayrıca çevresindeki manyetik alanları da dışarı atar. Yüz yıldan fazla bir süredir var. Ana özellikleri arasında tamamen elektrik direncinin olmaması ve dış manyetik alanı tamamen dışarıya iten Meissner etkisi vardır. LTS'ye dayanan iki grup vardır, HTS ise nispeten yüksek sıcaklıklarda hala süper iletken olabilir.
Süper iletkenlerin manyetik özellikleri
Meissner etkisi normal durumları süper iletkenlik olarak adlandırdığımız durumlardan ayırt eder. Bazı maddeler süper iletken olduktan sonra, kendi içindeki iç manyetik alanı çıkarır. Kuantum kilitleme manyetik alanın varlığına rağmen sabit konumlarını koruma imkanı sağlar. Sonuç olarak bu özellikler özellikle manyetik levitasyon veya dünyanın jeomanyetik alanını algılama gibi alanlarda büyük fırsatlar yaratır. Bu benzersiz özellikler, güçlü alan mıknatıslarını yüksek hassasiyetli ölçüm amaçları için kullanışlı veya elektrik hattları üzerinden verimli enerji taşımacılığı söz konusu olduğunda değerli kılar.
Süper iletkenler için potansiyel uygulamalar
Tıbbi Uygulama: Nükleer manyetik rezonans görüntüleme, bu tür malzemelerden yapılmış güçlü mıknatısları kullanır. Böylece MRI (Manyetik Alan Görüntüleme) 'nin muazzam desteğiyle hassas tıbbi görüntülemeyi mümkün kılar. Gelecekte, tıbbi görüntüleme süper iletkenlik teknolojisini geliştirerek daha doğru ve verimli olacak.
Enerji sektörü: Süper iletken kablolar elektrik enerjisini çok verimli bir şekilde aktararak enerji aktarımı sırasında kayıpları azaltabilir. Temiz enerji kaynakları araştırmaları, füzyon reaktörlerinde süper iletkenlerin kullanımı ile teşvik edildi. Ayrıca, rüzgar türbinleri süper iletkenlerin yardımıyla daha verimli olabilir.
Taşımacılık: Maglev prensibi, süper iletkenlik içinde bulunan manyetik özelliklere bağlıdır. Bu nedenle daha hızlı ulaşım sistemlerinin geliştirilmesi için sürtünmeyi ortadan kaldırmak, bir ulaşım sisteminin hız verimliliğini artıracaktır.
Elektronik iletişim: Bu cihazların uygulama kullanımı nedeniyle ultra yüksek hesaplama hızı, iletişim sistemleri bu tür cihazlardan oluştuğunda gönderilen sinyal kalitesini artırır.
Diğer egzotik malzemeler manyetik
1.Topolojik yalıtımlar Genellikle içi iletilmeyen ama yüzeyde özel spintronik kuantum hesaplama yararlılığını gösteren.
2.Demir bazlı süper iletkenler Onları keşfettikten sonra, yüksek sıcaklıklı süper iletkenlik için pratik uygulamalara yönelik önemli bir ilerleme kaydedildi.
3.Manyetik nanomaterialler - İlaç dağıtım kirletici tespit depolama yoğunluğu yaygın olarak kullanılan nanopartiküller nano teller yüksek depolama yoğunluğu.
Gelecek yönleri egzotik malzemeleri araştırıyor
Yeni süper iletken veya başka türlerin geliştirilmesi için disiplinlerarası işbirlikleri yapılmalıdır. Teknolojik yenilik başka yerlerde hızlandırıyor teknolojik yenilikler başka yerlerde yeni uygulamalar yaratıyor malzeme bilimi kombinasyon fizik mühendisliği
Ekonominin ve Çevrenin Etkileri
Enerji tüketimi ve atıklar yabancı malzemelerin kullanımı ile olumlu etkilenebilir. Bu maddelerin geniş çaplı uygulanması, ekonomik maliyet-yarar analizi ile gösterildiği gibi, büyük ekonomik kazanımlara yol açacak, aynı zamanda sürdürülebilir kalkınmayı destekleyecek ve kaynak kullanımında verimliliği artıracaktır.
Özetle
Çağdaş teknoloji, süper iletkenler gibi egzotik malzemeler için önemli bir yere sahiptir. Bu, gelecekteki bilim ve teknoloji gelişimi için yer değiştiremezler, çünkü bu tür özel manyetik özelliklerin geniş uygulama potansiyelleri vardır. AIM Magnet'te yenilikçi egzotik malzemeler üzerine araştırma devam ediyor, böylece gelişmiş teknolojiler mümkün oluyor.
