Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Сверхпроводимость при комнатной температуре

Аватар пользователя Skroodji

взято здеся - http://zoom.cnews.ru/rnd/news/top/sverhprovodimost_pri_komnatnoj_temperature

Сверхпроводимость при комнатной температуреФизики смогли впервые создать сверхпроводимость при комнатной температуре и объяснить суть этого явления. Сверхпроводимость продержалась в керамическом проводнике меньше секунды, но это достижение — огромный в развитии науки и техники.Физика Естественные науки

04.12.2014, ЧТ, 20:51, Мск

Международная команда физиков во главе с учеными из Института Макса Планка в Гамбурге смогли с помощью лазерных импульсов заставить отдельные атомы в кристаллической решетке на короткое время смещаться и тем самым поддерживать сверхпроводимость.  Короткие инфракрасные лазерные импульсы впервые позволили "запустить" сверхпроводимость в керамическом проводнике при комнатной температуре.

Явление в эксперименте длится всего несколько миллионных долей микросекунды, но понимание принципа сверхпроводимости при комнатной температуре может помочь в создании новых типов сверхпроводников, которые совершат переворот в современной технике.Такие сверхпроводники решат множество современных проблем: позволят создать сверхмощные аккумуляторы для питания энергоемкой техники вроде лазеров или силовых приводов, электродвигатели и генераторы с КПД близким к 100%, новые медицинские приборы, крохотные, но мощные микроволновые излучатели и т.д.

Сверхпроводимость уже используется, например, в ЯМР-сканерах, ускорителях частиц, мощных реле на электростанциях. Однако современные сверхпроводники требуют криогенного охлаждения: металлические до температуры -273 градуса Цельсия, а более современные керамические -200 градусов Цельсия. Понятно, что это сильно ограничивает широкое использование сверхпроводимости, особенно в быту.

К сожалению, создать сверхпроводимость при комнатной температуре долгие годы не удавалось из-за специфических условий, при которых она возникает. Так, один из самых перспективных керамических сверхпроводников YBCO (оксид иттрия-бария-меди)имеет особую структуру: тонкие двойные слои оксида меди чередуются с более толстыми промежуточными слоями, которые содержат барий, медь и кислород. Сверхпроводимость в YBCO возникает при -180 градусов Цельсия в двойных слоях оксида меди, где электроны могут соединиться и формировать так называемые куперовские пары. Эти пары способны создавать "туннель" между разными слоями, то есть проходить через слои, как призраки сквозь стены. Этот квантовый эффект наблюдается только ниже определенной температуры.

В 2013 г. международная команда, работающая в Институте Макса Планка, обнаружила, что кратковременные импульсы ИК-лазера способны на очень короткое время провоцировать сверхпроводимость в YBCO при комнатной температуре. Природу этого явления понять не удавалось, помог лишь самый мощный в мире рентгеновский лазер LCLS (США),который позволяет "видеть" атомную структуру материала и сверхкороткие процессы. С его помощью ученые провели ряд сложных экспериментов и опубликовали результат своего открытия в издании Nature.

Как оказалось, инфракрасный лазерный импульс не только заставляет атомы колебаться, но и меняет их позицию в кристалле. В результате двойные слои диоксида меди становятся немного толще — на  2 пикометра или 0,01 диаметра атома. Это в свою очередь увеличивает квантовую связь между двойными слоями до такой степени, что кристалл становится сверхпроводящим при комнатной температуре в течение нескольких пикосекунд.

Сверхпроводимость при комнатной температуре: резонансное возбуждение атомов кислорода вызывает колебания (размытые контуры) между двойными слоями оксида меди (слой — голубой цвет, медь желтая, кислород красный). Лазерный импульс на короткое время выводит атомы из равновесия,расстояние между слоями уменьшается и возникает сверхпроводимость

Таким образом,ученые обнаружили потенциальный путь для создания сверхпроводников, работающих при комнатной температуре. Если теорию удастся превратить в коммерческую технологию (а в случае с нынешними низкотемпературными сверхпроводниками для этого понадобилось около 20 лет), то прогресс совершит огромный скачок. Бензиновые автомобильные моторы станут анахронизмом, время непрерывной работы смартфона будет исчисляться не часами, а месяцами,  наступит расцвет электрических летательных аппаратов, левитирующих на магнитной подушке поездов  и автобусов.

ъ

ПС. Ежели этоправда и реализуемо подобно керамическим линзам вставляемым прям везде теперь, то .. есть шанс.. ах, если это правда..

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Кабан
Кабан(5 лет 4 месяца)(22:11:24 / 04-12-2014)

> время непрерывной работы смартфона будет исчисляться не часами, а месяцами

Нечего даже и мечтать. Лопаты станут ещё тоньше и лопатистее, а работать будут всё так же - часов 5 :)

Но вообще новость любопытная.

Аватар пользователя Vlad1m1R
Vlad1m1R(5 лет 3 месяца)(22:12:27 / 04-12-2014)

скоро появятся летающие скейты, как из к\ф "назад в будущее"))

Аватар пользователя PigPog
PigPog(5 лет 10 месяцев)(22:23:36 / 04-12-2014)

А что с тормозами? Временно отключать сверхпроводимость?

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(22:24:01 / 04-12-2014)

Мда.... современная физика сверхпроводимость объясняет коряво. Особенно не может объяснить такой факт, что размер сверхпроводника играет ОГРОМНУЮ роль - в зависимости от материала размер врьируется, и если он выше определённой величины - эффект не наступает... Колечко в 50 мм диаметром из ниобия можно охладить до сверхпроводникового эффекта, а вот 32 см НИКАК!

Аватар пользователя Cobold
Cobold(5 лет 2 месяца)(22:38:01 / 04-12-2014)

А ссылочку на экспериментальное описание этого загадочного феномена, который особенно не может объяснить современная физика, можно попросить?

Аватар пользователя Cobold
Cobold(5 лет 2 месяца)(22:42:15 / 04-12-2014)

— Уф… Ну что-задичь пошла бестолковая! Я полдня за ней бегал, чтобы сфотографировать!

— Это ещё что! Ты за ним ещё пол дня бегать будешь!

— Это ещё зачем?

— А чтоб фотографию отдать!

"Каникулы в Простоквашино"
В смысле, получить сверхпроводимость на несколько пикосекунд - это одно, а зафиксировать её навсегда - совершенно другое. Вот, например, получить на несколько наносекунд термоядерную реакцию человечество смогло ещё в 1953 году, а вот научиться ею управлять и получить её в стационарном варианте её до сих пор как-то не выходит. Есть опасение, что с КТСП будет примерно так же. Кстати, для интересующихся - оригинал на английском.
Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 2 месяца)(22:49:59 / 04-12-2014)

ужасное форматирование, это не уважение к читателю - даже читать не стал, снес в Блоги

Аватар пользователя Пианист
Пианист(3 года 5 месяцев)(23:25:29 / 04-12-2014)

Больше микросекунды - это меньше секунды, или больше?

А пикосекунды с чем едят?

Аватар пользователя RocK
RocK(5 лет 1 месяц)(02:10:55 / 05-12-2014)

Больше микросекунды - это меньше секунды, или больше?

А пикосекунды с чем едят?

Ещё раз выдашь что либо подобное и будешь навечно забанен за хронический кретинизм.

Аватар пользователя Larikol
Larikol(4 года 10 месяцев)(16:25:52 / 06-12-2014)

:)

Аватар пользователя Ещё не решил.
Ещё не решил.(3 года 9 месяцев)(23:52:09 / 04-12-2014)

 

...позволят создать сверхмощные аккумуляторы для питания энергоемкой техники вроде лазеров или силовых приводов, электродвигатели и генераторы с КПД близким к 100%
...один из самых перспективных керамических сверхпроводников YBCO (оксид иттрия-бария-меди)

...наступит расцвет электрических летательных аппаратов, левитирующих на магнитной подушке поездов  и автобусов.

Ого, сколько надо энергии заложить.

Не взлетит! 


Аватар пользователя Ёлёт
Ёлёт(4 года 4 месяца)(02:44:54 / 05-12-2014)

Сверхпроводимость давно изобретена, причем сверхпроводимость может иметь обыкновенный дешёвый провод малого сечения из любого металла. Нужно просто поменять характеристики протекающего тока и проводник потеряв оммическое сопротивление превратится в волновод.

 

Аватар пользователя Ещё не решил.

Сверхпроводимость давно изобретена

И снова Тесла!

Аватар пользователя Информатик

Разводка, ... с экспериментальной точки зрения "сверхпроводимость" --- такой же математический фантом, как и "виртуальные микрочастицы", "черные дыры", ...

О сверхдиамагнетизме и «сверхпроводимости» электрического тока (PDF)

Сверхпроводимость при комнатной температуре и выше. Экспериментальные подтверждения

В некоторых сверхпроводниках электроны ведут себя «шизофренически» (Compulenta)


т.е., если непротиворечиво трактовать всю совокупность экспериментальных данных (а не --- "тут читаем, тут не читаем, тут рыбу заворачиваем"), то "сверхпроводимость" --- это "сверхдиамагнетизм", т.е. сильное сопротивление токам (как потокам ЭМ-излучения, а не "бегущей толпе" "свободно-либеральных" электронов)

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...