Upptäckten av överledning för över ett århundrade sedan har förändrat vår värld avsevärt. De avgörande experimenten utfördes år 1911 av den nederländska fysikern Heike Kamerlingh Onnes, som observerade att elektrisk motståndskraft hos kvicksilver plötsligt sjunker till noll vid en temperatur på cirka 4 Kelvin.
I praktiken blev tillämpningen av överledning realisering långt senare, år 1986, när högtemperaturöverledare upptäcktes. Dessa material, med en hög kritisk temperatur, har en temperatur under kokpunkten för flytande kväve, vilket minskar deras komplexitet och kostnad.
Överledning har många fördelar som är ovärderliga i vårt dagliga liv. Den framträder gradvis i våra liv men spelar en otroligt viktig roll, även om den inte omedelbart är synlig.
Överledare tillåter elektrisk ström att flöda utan energiförlust, vilket möjliggör byggandet av superrappande tåg på magnetiska kuddar som knappt har något friktion. Dessutom används överledare i magnetiska energilagringsenheter för snabb energilagring och utgör grunden för magnetisk resonanstomografi (MRI), vilket används brett inom sjukvården och forskningscentrum.
Överledning uppstår som ett resultat av bildandet av elektronpar som binds samman av sina vibrationer i den kristallina gittret (fononer). Dessa Cooper-par fryser in i ett kondenserat tillstånd, rör sig genom kristallgittret utan att spridas och bildar en sammanhängande överlagring av tillstånd, eller en Bose-Einstein-kondensat, som saknar elektrisk motståndskraft.
Bildandet av Cooper-par orsakar också utstötning av magnetfält från överledaren, vilket kallas Meissner-effekten. Magnetfältet som förstör överledningen är vanligtvis på ordningen av hundratals Tesla för vissa högtemperaturöverledare.
Angående arbetet som publicerades i Physical Review Letters är frågan om vi kan skapa överledning endast genom ett magnetfält utan något material. Även om detta kan låta kontroversiellt och olämpligt, som tidigare beskrivits, kräver överledning förekomsten av materia och starka magnetfält kan förstöra den.
I vår forskning har vi visat att ett tillräckligt starkt magnetfält resulterar i uppkomsten av ett kondenserat tillstånd i form av en virvelliknande struktur. Existensen av ett sådant tillstånd postulerades på 1980-talet, men bara vår forskning har gett bevis för dess existens.
Denna typ av upptäckt öppnar nya möjligheter och perspektiv för förståelsen av överledning. Den fullständiga användningen av ett magnetfält för att skapa överledning utan att använda ett material kan få en betydande inverkan på teknikutveckling och vetenskap.
FAQ (Vanliga frågor)
1. Vad är överledning?
Överledning avser fenomenet där ett material blir extremt ledande elektriskt när det kyls till en tillräckligt låg temperatur.
2. När upptäcktes överledning?
Överledning upptäcktes av den nederländska fysikern Heike Kamerlingh Onnes år 1911.
3. Vilka är tillämpningarna av överledning?
Överledning används inom olika områden såsom magnetisk teknik, medicin och energi. Exempel på detta inkluderar magnetiskt svävningståg, magnetisk energilagring och magnetisk resonanstomografi (MRI).
4. Vilka fördelar har överledning?
Överledning möjliggör strömförsörjning utan energiförlust, vilket leder till mer effektiv överföring av elektricitet och minskade kostnader. Överledare används också inom medicinsk bildbehandling för diagnosändamål.
5. Hur fungerar överledning?
Överledning uppstår genom bildandet av par av elektroner som rör sig utan att spridas, vilket skapar en kondenserad fas och en sammanhängande överlagring av tillstånd som kallas en Bose-Einstein-kondensat. Detta leder till att överledande material saknar elektrisk motståndskraft.
6. Vilka är tillämpningarna av magnetfält inom överledning?
Magnetfält kan förstöra överledning, men studier har visat att ett tillräckligt starkt magnetfält kan generera virvelartade strukturer i materialet, vilket kan leda till nya teknologiska och vetenskapliga möjligheter.
Referenser till huvudområden som är relaterade till överledning:
– För allmän information om överledning kan du besöka webbplatsen nadprzewodnictwo.pl.
– För att lära dig mer om tillämpningarna av överledning inom medicin rekommenderar vi att du besöker webbplatsen medicalnewstoday.com.
– För att hålla dig uppdaterad om de senaste forskningsrönen inom överledning är det värt att följa tidskriften Physical Review Letters.
The source of the article is from the blog yanoticias.es