محققان نوع جدیدی از جریان الکتریکی را تولید کرده اند که ابررسانا است

به گزارش  (سیارک) دانشمندان یک رکورد فاصله را با نوع جدیدی از جریان الکتریکی تعیین کرده اندکه می تواند برق یک هارد دیسک را بدون از دست دادن انرژی، تامین کند. محققان نوع جدیدی از جریان الکتریکی را تولید کرده اند که ابررسانا است همچنین تحت عنوان یک ابر-جریان شناخته می شود، که بدین معنی است که می تواند از طریق یک ماده، بدون از دست دادن انرژی حرکت کند.


آنها در حال حاضر موفق به ارسال این ابر-جریان در طول یک فاصله ی رکورد-شکن 600 نانومتری شده اند.
که ممکن است زیاد بنظر نرسد، اما به اندازه ای است که نشان دهد این فن آوری جدید می تواند در خارج از آزمایشگاه بکار رود به عنوان مثال، برای تامین برق یک هارد دیسک بدون از دست دادن انرژی، و دورترین فاصله-ای که این ابر-جریان جایگزین تاکنون رانده شده است. (سیارک
این ابر-جریان جدید از جفت های الکترون ساخته شده که همه در جهت یکسانی چرخش می کنند، و دانشمندان از موسسه لیدن فیزیک در هلند قادر بودند تا آنرا در طول یک سیم ساخته شده از دی اکسید کروم، حرکت دهند.
چرخش این الکترون ها مهم است، زیرا تا همین اواخر، محققان فکر نمی کردند که امکان تولید یک ابر-جریان با جفت-های الکترونِ در حال چرخش در جهت یکسان، وجود داشته باشد.
ابرسانایی توانایی باورنکردنی برای عبور یک جریان الکتریکی از طریق یک ماده ی بدون مقاومت الکتریکی برای اولین بار توسط برنده جایزه نوبل هایک کامرلینگ اونس در سال 1911 کشف شد.
از آن زمان، ابررسانایی به یک بخش مهم، البته گران، از تکنولوژی مدرن تبدیل شده است، و در همه چیز از دستگاه های ام .آر.آی تا قطارهای مگلو استفاده می شود.
اما چیز ناامیدکننده ای که وجود دارد، این است که ما هنوز واقعا نمی دانیم چگونه این پدیده کار می کند، و یا چگونه آنرا کارآمدتر کنیم.
و اگر ما بتوانیم چگونگی رخ دادن ابررسانایی در دماهای نزدیک به دمای اتاق، را کشف کنیم، تکنولوژی را متحول خواهد کرد شامل ارائه شبکه های برق که 7 درصد از برق خود را بدلیل مقاومت، هدر نمی دهند. از سال 1911، هرچند، ما برخی درس های مهم را درمورد ابررسانایی یاد گرفته ایم.حدود 50 سال پس از کشف اولیه این پدیده، محققان کشف کردند که الکترون ها در ابررساناها بصورت جفت در چرخش بودند و آنها فهمیدند که این باید کلید ابر-جریان ها باشد. (سیارک
ایده این بود که الکترون ها با چرخش در جهت های مخالف، تنها قادر به فرار از قوانین کلاسیک مقاومت الکتریکی بودند بطور مؤثری یکدیگر را خنثی و یک چرخش خالص صفر را ایجاد می کردند.
این فرض از آن زمان نادرست تلقی شده است، و در سال های اخیر، نشان داده شده است که الکترون ها در ابر-جریان ها درواقع می توانند یک چرخش خالص داشته باشند. اما ما تازه شروع به درک نحوه ی کار آنها کرده ایم.
در آخرین پژوهش، تیم هلندی از دی اکسید کروم، که تنها میزبان جریان های الکتریکی با چرخش خالص است، استفاده کردند.
بعد از اینکه که آنها، فلز را تا یک حالت ابررسانایی سرد کردند (با استفاده از دستگاه ها نشان داده شده در بالای این صفحه) تیم قادر به تولید یک ابر-جریان، با جفت های الکترونی که همه در جهت یکسانی چرخش داشتند، بود.
این نوع جدید از جریان بطور شگفت آوری قوی بود جریانی با 1 میلیارد آمپر در هر متر مربع را تولید می کند.
"به اندازه ای قدرتمند است که می تواند به آهن ربا تلنگر وارد کند، بطور بالقوه ای به هارد دیسک های آینده در از دست ندادن انرژی کمک کند،" مطلبی مطبوعاتی توضیح می دهد. (سیارک
این نوع از هارد دیسک های قدرتمند براساس اسپینترونیک خواهد بود مطالعه ی چرخش الکترون ها.حتی بطور بسیار موثرتری، تیم قادر به پل زدن یک شکاف 600-نانومتری با این نوع جدید از جریان بود.که ممکن است به نظر بسیار کوچک برسد همانطور که تیم ذکر کرد، "باکتری ها بزرگتر هستند" اما به این معنی است که جفت های الکترون به اندازه کافی دوام می آورند که برای استفاده های عملی خارج از آزمایشگاه بکار روند.
هنوز راهی طولانی قبل از شروع به استفاده از این نوع از جریان الکتریکی در تکنولوژی های روزمره مان، برای رفتن، پیش رو داریم، اما ما در حال حاضر درک بهتری از اینکه چگونه این ابر-جریان های جایگزین کار می کنند، و چه قدرتی در آینده ما خواهد داشت، داریم.
"یافته های ما اولین مسیر عملی جدی در جهت ایجاد معماری های دستگاهی مقیاس پذیر برای اسپینترونیک ابررسانا ارائه می دهد،" محققان در مجله Physical Review X. به این نتیجه رسیدند.

این پست را چگونه می‌بینید؟ برای شما مفید بود؟ لطفا با نوشتن کامنت در زیر ما را مطلع کنید.  (سیارک)  

مترجم  itrans.ir

- نظرات

برای ارسال نظر، لطفا وارد حساب خود شوید یا ثبت نام نمایید.