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 i deg;do -454 deg;Uważa się, że Fahrenheit (-269 i deg; do -270 i deg; celsjusz) jest teoretyczną granicą 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 itrium, YBCO ₇ , warianty na tlenku miedzi Lantanum Strontium, LSCO i tlenku miedzi rtęciowej, HGCUO, wykazywały nadprzewodność w temperaturach tak wysokich jak -256 i deg;Fahrenheit (-160 i deg; Celsjusz).

Odkrycie Mullera i Bednorz doprowadziło do przyznania Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 1987 r. O obu badaczy, ale dziedzina nadal ewoluowała.Trwające badania w 2008 r. Wytworzyło nową klasę związków, które wykazywały nadprzewodnictwo, oparte na pierwiastkach żelaza i arsenu, takich jak arsen żelaza z tlenku lantanu, Laofas.Po raz pierwszy wykazano go jako nadprzewodniczący o wysokiej temperaturze przez Hideo Hosono, badacz materiałów w Japonii, w zakresie temperatur -366 i deg;Fahrenheit (-221 i deg; Celsjusz).Inne rzadkie pierwiastki zmieszane z żelazem, takie jak Cerium, Samarium i Neodym, stworzyły nowe związki, które wykazały również właściwości nadprzewodnicze.Rekord w 2009 r. W przypadku nadprzewodnika o wysokiej temperaturze osiągnięto za pomocą związku wykonanego z tallium, rtęci, miedzi, baru, wapnia, strontu i tlenu, który wykazuje nadprzewodność przy -211 i deg;Fahrenheit (-135 i deg; Celsjusz).

Celem dziedziny badań nadprzewodników o wysokiej temperaturze od 2011 r. Była inżynieria materiałów na temat lepszych związków.Gdy temperatury -211 i deg;Fahrenheita (-135 i deg; celsjusz) osiągnięto do materiałów nadprzewodzących, co pozwoliło na zbadanie ich cech w obecności ciekłego azotu.Ponieważ ciekł azot jest powszechnym i stabilnym składnikiem wielu środowisk laboratoryjnych i istnieje w temperaturze -320 i deg;Fahrenheit (-196 i deg; celsjusz), sprawił, że testowanie nowych materiałów jest znacznie bardziej praktyczne i powszechne.

Korzyści z nadprzewodzącej technologii 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 setki milionów razy szybciej w danych przetwarzania niż te, które istnieją w 2011 r.