Objev supervodivosti před více než stoletím významně změnil náš svět. Klíčové experimenty byly prováděny v roce 1911 nizozemským fyzikem Heike Kamerlinghem Onnesem, který si všiml, že elektrický odpor rtuti náhle klesá na nulu při ochlazování na přibližně 4 Kelvin.
V praxi byla aplikace supervodivosti realizována až mnohem později, v roce 1986, kdy byly objeveny vysokoteplotní supravodiče. Tyto materiály s vysokou kritickou teplotou mají kritickou teplotu pod bodem varu kapalného dusíku, což snižuje jejich složitost a náklady.
Supervodivost má mnoho benefitů, které jsou neocenitelné v našem každodenním životě. Postupně se objevuje v našem životě, ale hraje neuvěřitelně důležitou roli, i když není okamžitě viditelná.
Super-vodiče umožňují proudění elektrického proudu bez ztrát energie, což umožňuje stavbu vysokorychlostních vlaků na magnetických polštářích, které nemají téměř žádnou tření. Navíc se super-vodiče používají v zařízeních pro magnetické ukládání energie a jsou základem magnetické rezonance (MRI), která je široce používána v nemocnicích a výzkumných centrech.
Supervodivost vzniká v důsledku vzniku elektronových párů, které jsou vázány svými vibracemi v krystalové mřížce (fonony). Tyto Cooperovy páry zamrzají do kondenzovaného stavu, pohybují se krystalovou mřížkou bez rozptylu a tvoří koherentní nadstavbu stavů, nebo Boseho-Einsteinův kondenzát, který nemá elektrický odpor.
Vznik Cooperových párů také způsobuje vyhnání magnetických polí z super-vodiče, což je známé jako Meissnerův jev. Magnetické pole, které ničí supervodivost, je typicky v řádech stovek tesla pro některé vysokoteplotní supravodiče.
Pokud jde o práci publikovanou v časopisu Physical Review Letters, je otázkou, zda můžeme vytvořit supervodivost pouze pomocí magnetického pole bez materiálu. Ačkoli to může znít kontroverzně a neadekvátně, jak bylo již zmíněno, supervodivost vyžaduje existenci látky a silné magnetická pole ji mohou zničit.
V našem výzkumu jsme ukázali, že dostatečně silné magnetické pole vede ke vzniku kondenzovaného stavu ve formě vírové struktury. Existence takového stavu byla postulována v konci 80. let, ale pouze náše výzkumy poskytly důkazy o jejím existenci.
Tento objev otevírá nové možnosti a perspektivy v pochopení supervodivosti. Plné využití magnetického pole pro vytváření supervodivosti bez použití materiálu může mít významný dopad na vývoj technologie a vědy.
FAQ oddíl na základě hlavních témat a informací prezentovaných v článku:
1. Co je supervodivost?
Supervodivost odkazuje na jev, kdy se materiál stává extrémně vodivým elektricky při dostatečně nízké teplotě.
2. Kdy byla supervodivost objevena?
Supervodivost byla objevena nizozemským fyzikem Heikem Kamerlinghem Onnesem v roce 1911.
3. Jaké jsou aplikace supervodivosti?
Super-vodivost nachází aplikace v různých oblastech, jako je magnetická technologie, medicína a energie. Příklady zahrnují vysokorychlostní vlaky na magnetickém polštáři, magnetické akumulátory pro ukládání energie a zařízení pro magnetickou rezonanci (MRI).
4. Jaké jsou výhody supervodivosti?
Super-vodivost umožňuje proudění elektrického proudu bez ztrát energie, což vede k efektivnějšímu přenosu energie a nižším nákladům. Navíc se super-vodiče také používají v medicínských oblastech pro diagnostiku.
5. Jak funguje supervodivost?
Supervodivost vzniká z tvorby párových elektronů, kteří se pohybují bez rozptylu, vytvářejí kondenzovaný stav a koherentní nadstavbu stavů známou jako Boseho-Einsteinův kondenzát. To vede k absenci elektrického odporu ve super-vodivém materiálu.
6. Jaké jsou aplikace magnetických polí v supervodivosti?
Magnetická pole mohou zničit supervodivost, ale studie ukázaly, že dostatečně silné magnetické pole může v mateiálu vyvolat vírové struktury, což může vést k novým technologickým a vědeckým možnostem.
Odkazy na hlavní oblasti související s supervodivostí:
– Pro obecné informace o supervodivosti navštivte web nadprzewodnictwo.pl.
– Chcete-li se dozvědět více o aplikacích supervodivosti v medicíně, doporučujeme navštívit webovou stránku medicalnewstoday.com.
– Abyste zůstali informováni o nejnovějším výzkumu a objevech v oblasti supervodivosti, stojí za to sledovat časopis Physical Review Letters.
The source of the article is from the blog smartphonemagazine.nl