高温超伝導体とは何ですか?
高温超伝導体(HTS)は、ヘリウムの液体状態温度を超える超伝導電気特性を示す材料です。この温度範囲は、約-452°から-454°華氏(-269°から-270°celsius)が超伝導の理論的限界であると考えられていました。しかし、1986年、米国の研究者であるカール・ミュラーとヨハネス・ベドノルツは、銅に基づいた高温超伝導化合物のグループを発見しました。イトリウムバリウム酸化物、Ybco 7 、酸化銅銅銅、LSCO、および酸化水銀のHGCUOの変動などのこれらの銅は、温度が-256°華氏(-160°Celsius)の高温で超伝導性を示しました。
MullerとBednorzによる発見により、1987年にノーベル物理学の賞が両方の研究者に授与されましたが、この分野は進化し続けました。 2008年に進行中の研究では、Iの要素に基づいて、超伝導性を示す新しいクラスの化合物を生成しました。酸化ランタナム鉄ヒ素、ラオフィアスなどのロンとヒ素。初めて、日本の材料科学研究者であるHideo Hosonoによって、華氏-366°(-221°celsius)の温度範囲で高温超伝導体として実証されました。セリウム、サマリウム、ネオジムなどの鉄と混ざった他の希少元素は、超導電性特性も実証する新しい化合物を生成しました。高温超伝導体の2009年現在の記録は、タリウム、水銀、銅、バリウム、カルシウム、ストロンチウム、酸素の組み合わせから作られた化合物で達成されました。
2011年現在の高温超伝導研究の分野の焦点は、より良い化合物の材料科学工学でした。華氏-211°の温度(摂氏-135°)に到達した場合、超伝導材料の場合、これにより、液体窒素の存在下で品質を調べることができました。液体窒素は多くの実験室環境の一般的で安定した成分であり、華氏-320°の温度(-196°celsius)の温度で存在するため、新しい材料のテストははるかに実用的で広範囲になりました。
従来の社会に対する超伝導技術の利点には、室温近くで動作できる材料が依然として必要です。超伝導体は文字通り電気の流れに抵抗を提供しないため、電流は超伝導ワイヤをほぼ無期限に通過できます。これにより、すべての電気的ニーズの消費電力レートが削減され、標準的な電子技術と比較してこのようなデバイスが非常に高速になります。強力な磁石は、手頃な価格の磁気浮揚列、医療用途、および融合エネルギー生産に利用できるようになります。同様に、このような超伝導体技術には、潜在的に数百の量子コンピューターの開発が含まれる可能性があります2011年に存在するものよりも数百万倍の処理データが速くなっています。