Τι είναι ένας υπεραγωγός υψηλής θερμοκρασίας;

Ένας υπερσύνδεσμος υψηλής θερμοκρασίας (HTS) είναι ένα υλικό που αποδεικνύει τις υπεραγωγικές ηλεκτρικές ιδιότητες πάνω από τη θερμοκρασία της υγρής κατάστασης του ηλίου.Αυτό το εύρος θερμοκρασιών, από περίπου -452 deg.σε -454 deg;Το Fahrenheit (-269 deg; έως -270 deg, Κελσίου) πιστεύεται ότι ήταν το θεωρητικό όριο για την υπεραγωγιμότητα.Το 1986, ωστόσο, οι ερευνητές των ΗΠΑ Karl Muller και Johannes Bednorz ανακάλυψαν μια ομάδα ενώσεων υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας που βασίζονται στον χαλκό.Αυτά τα cuprates, όπως το οξείδιο του χαλκού Yttrium, το YBCO ₇ , οι μεταβολές στο οξείδιο του χαλκού Lanthanum Strondium, του LSCO και του οξειδίου του χαλκού υδραργύρου, HGCUO, παρουσίασαν υπεραγωγιμότητα σε θερμοκρασίες τόσο υψηλές όσο -256 DEG.Fahrenheit (-160 deg, Κελσίου).

Η ανακάλυψη από τους Muller και Bednorz οδήγησε στην απονομή του βραβείου Νόμπελ στη Φυσική το 1987 και στους δύο ερευνητές, αλλά ο τομέας συνέχισε να εξελίσσεται.Η συνεχιζόμενη μελέτη το 2008 παρήγαγε μια νέα κατηγορία ενώσεων που εμφάνισαν υπεραγωγιμότητα, βασισμένη στα στοιχεία του σιδήρου και του αρσενικού, όπως το αρσενικό σίδηρο οξειδίου του λανθάνου, Laofeas.Πρώτα αποδείχθηκε ως υπεραγωγός υψηλής θερμοκρασίας από τον Hideo Hosono, ερευνητή επιστημών υλικών στην Ιαπωνία, σε εύρος θερμοκρασιών -366 DEG.Fahrenheit (-221 deg, Κελσίου).Άλλα σπάνια στοιχεία που αναμιγνύονται με σίδηρο, όπως το δημητριακό, το σαμάριο και το νεοδύμιο, δημιούργησαν νέες ενώσεις που έδειξαν επίσης υπεραυσταίες ιδιότητες.Το ρεκόρ από το 2009 για έναν υπεραγωγό υψηλής θερμοκρασίας επιτεύχθηκε με μια ένωση κατασκευασμένη από θάλλιο, υδράργυρο, χαλκό, βάριο, ασβέστιο, στροντίου και οξυγόνο σε συνδυασμό, γεγονός που επιδεικνύει υπεραγωγιμότητα σε -211 deg.Fahrenheit (-135 deg, Κελσίου)

Το επίκεντρο του πεδίου της έρευνας υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας από το 2011 ήταν η μηχανική επιστήμης των υλικών καλύτερων ενώσεων.Όταν θερμοκρασίες -211 deg;Το Fahrenheit (-135 deg, Κελσίου) επιτεύχθηκε για υπεραγωγικά υλικά, αυτό επέτρεψε να εξεταστούν οι ιδιότητές τους παρουσία υγρού αζώτου.Δεδομένου ότι το υγρό άζωτο είναι ένα κοινό και σταθερό συστατικό πολλών εργαστηριακών περιβαλλόντων και υπάρχει σε θερμοκρασία -320 deg.Το Fahrenheit (-196 deg, Κελσίου), έχει κάνει τη δοκιμή νέων υλικών πολύ πιο πρακτικά και ευρέως διαδεδομένα.

Το πλεονέκτημα της υπεραγωγικής τεχνολογίας στη συμβατική κοινωνία εξακολουθεί να απαιτεί υλικά που μπορούν να λειτουργούν σε κοντά στη θερμοκρασία δωματίου.Δεδομένου ότι οι υπεραγωγοί προσφέρουν κυριολεκτικά καμία αντίσταση στην ηλεκτρική ροή, το ρεύμα θα μπορούσε να περάσει από το υπεραγωγικό σύρμα σχεδόν επ 'αόριστον.Αυτό θα μείωνε τα ποσοστά κατανάλωσης ενέργειας για όλες τις ηλεκτρικές ανάγκες, καθώς και για να καταστήσει τέτοιες συσκευές εξαιρετικά γρήγορες σε σύγκριση με την τυπική τεχνολογία ηλεκτρονικών.Οι ισχυροί μαγνήτες θα ήταν διαθέσιμοι για προσιτά τρένα μαγνητικής αφαίρεσης, ιατρικές εφαρμογές και παραγωγή ενέργειας σύντηξης.Επίσης, τέτοιες τεχνολογίες υπεραγωγών θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών δυνητικά εκατοντάδες εκατομμύρια φορές ταχύτερα κατά την επεξεργασία δεδομένων από αυτά που υπάρχουν το 2011.