Co to jest nadprzewodnik o wysokiej temperaturze?

Superprzewodnik o wysokiej temperaturze (HTS) to materiał, który pokazuje nadprzewodzące właściwości elektryczne powyżej temperatury stanu ciekłego helu. Ten zakres temperatur, od około -452 ° do -454 ° Fahrenheita (-269 ° do -270 ° Celsjusza), uważano za teoretyczną granicę nadprzewodnictwa. Jednak w 1986 r. Badacze amerykańscy Karl Muller i Johannes Bednorz odkryli grupę związków nadprzewodników o wysokiej temperaturze opartej na miedzi. Te ceny, takie jak tlenek miedzi baru baru, YBCO, YBCO _{7 , warianty na tlenku miedzi Lantanum Strontium, LSCO i tlenku miedzi rtęciowej, HGCUO, wykazywały nadkokontyktywiczność w temperaturach tak wysokich jak -256 ° fahrenit (-160 ° culius).}

Odkrycie Mullera i Bednorz doprowadziło do przyznania Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 1987 r. O obu badaczy, ale dziedzina nadal ewoluowała. Trwające badanie w 2008 r. Wytworzyło nową klasę związków, które wykazywały nadprzewodnictwo, oparte na elementach IRon i arsen, takie jak arsen żelazowy tlenku lantanu, Laofas. Po raz pierwszy wykazano go jako superprzewodnik o wysokiej temperaturze przez Hideo Hosono, badacza nauk o materiałach w Japonii, w zakresie temperatur -366 ° Fehrenheita (-221 ° Celsjusza). Inne rzadkie pierwiastki zmieszane z żelazem, takie jak Cerium, Samarium i Neodym, stworzyły nowe związki, które wykazały również właściwości nadprzewodnicze. Rekord w 2009 r. Dla supernodonkcyjnika o wysokiej temperaturze osiągnięto za pomocą związku wykonanego z tallium, rtęci, miedzi, baru, wapnia, strontu i tlenu, który wykazuje nadprzewodność przy -211 ° fahrenheita (-135 ° Celsjusza).

.

Celem dziedziny badań nadprzewodników o wysokiej temperaturze od 2011 r. Była inżynieria materiałów lepszych związków. Gdy temperatury -211 ° Fahrenheita (-135 ° Celsjusza) osiągnięto do materiałów nadprzewodzących,Umożliwiło to badanie ich cech w obecności ciekłego azotu. Ponieważ ciekły azot jest powszechnym i stabilnym składnikiem wielu środowisk laboratoryjnych i istnieje w temperaturze -320 ° Fahrenheita (-196 ° Celsjusza), sprawił, że testowanie nowych materiałów jest znacznie bardziej praktyczne i szeroko rozpowszechnione.

Korzyści płynące z technologii nadprzewodnictwa dla konwencjonalnego społeczeństwa nadal wymaga materiałów, które mogą działać w pobliżu temperatury pokojowej. Ponieważ nadprzewodnicy dosłownie nie oferują oporu wobec przepływu elektrycznego, prąd może przepływać przez drut nadprzewodowy prawie na czas nieokreślony. Zmniejszyłoby to szybkość zużycia energii dla wszystkich potrzeb elektrycznych, a także sprawi, że takie urządzenia są bardzo szybkie w porównaniu ze standardową technologią elektroniki. Potężne magnesy stałyby się dostępne w przystępnych cenach magnetycznych pociągów lewitacyjnych, zastosowań medycznych i produkcji energii fuzji. Również takie technologie nadprzewodników mogą obejmować rozwój komputerów kwantowych potencjalnie setekmilionów razy szybciej w przetwarzaniu danych niż te, które istnieją w 2011 roku.