Oppdagelsen av superledning for over et århundre siden har betydelig endret verden vår. De avgjørende eksperimentene ble utført i 1911 av den nederlandske fysikeren Heike Kamerlingh Onnes, som la merke til at den elektriske motstanden til kvikksølv plutselig faller til null når det avkjøles til rundt 4 Kelvin.
I praksis ble anvendelsen av superledning realisert mye senere, i 1986, da høytemperatur-superledere ble oppdaget. Disse materialene, med en høy kritisk temperatur, har en kritisk temperatur under kokepunktet til flytende nitrogen, noe som reduserer kompleksiteten og kostnaden.
Superledning har mange fordeler som er uvurderlige i vårt daglige liv. Den gradvis dukker opp i livene våre, men spiller en utrolig viktig rolle, selv om den ikke er umiddelbart synlig.
Superledere gjør det mulig å lede elektrisk strøm uten energitap, noe som gjør det mulig å bygge superraske tog på magnetiske skinner som nesten ikke har friksjon. I tillegg brukes superledere i magnetiske energilagringsenheter for å raskt lagre energi, og de danner grunnlaget for magnetisk resonansavbildning (MRI) enheter som er mye brukt i sykehus og forskningssentre.
Superledning oppstår som et resultat av dannelse av elektronpar som er bundet av vibrasjonene sine i det krystallinske gitteret (fononer). Disse Cooper-parene fryser til en kondensert tilstand, beveger seg gjennom krystallgitteret uten spredning, og danner en kohærent overlegg av tilstander, eller en Bose-Einstein-kondensat, som ikke har elektrisk motstand.
Dannelsen av Cooper-par fører også til utstøting av magnetiske felt fra superlederen, kjent som Meissner-effekten. Det magnetiske feltet som ødelegger superledning er typisk av størrelsesorden hundrevis av Tesla for noen høytemperatur-superledere.
Når det gjelder arbeidet som er publisert i Physical Review Letters, er spørsmålet om vi kan skape superledning bare ved hjelp av et magnetfelt uten noe materiale. Selv om dette kan høres kontroversielt og upassende ut, som tidligere beskrevet, krever superledning eksistensen av materie, og sterke magnetfelt kan ødelegge det.
I vår forskning har vi vist at et tilstrekkelig sterkt magnetfelt fører til fremveksten av en kondensert tilstand i form av en virveldannende struktur. Eksistensen av en slik tilstand ble postulert på slutten av 1980-tallet, men bare vår forskning har gitt bevis for dens eksistens.
Denne typen oppdagelse åpner for nye muligheter og perspektiver i forståelsen av superledning. Full utnyttelse av et magnetfelt for å skape superledning uten å bruke materiale kan ha en betydelig innvirkning på utviklingen av teknologi og vitenskap.
FAQ
The source of the article is from the blog radiohotmusic.it