Raumtemperatur-Supraleiter: ein Schritt weg

Raumtemperatur-Supraleiter: ein Schritt weg

Stellen Sie sich vor, Ihr Fernsehgerät arbeitet mit 0,0001 Watt, oder Ihr Elektroauto wird von der Sonne aufgeladen. Stellen Sie sich fast nie endende Batterien vor, die kühle Motoren antreiben, keine durch Hitze verlorene Energie. Dies sind momentan nur Träume, die in naher Zukunft verfügbar sein könnten, denn Wissenschaftler der Universität Cambridge haben den Schlüssel für die Supraleitung von Materialien bei Raumtemperatur entdeckt.

Im Laufe der Jahre hat sich die ganze Wissenschaftsgemeinschaft, die Supraleiter studiert, gefragt, wie Kupferoxid, das auf flüssigen Stickstoff und darunter gekühlt wird, supraleitende und magnetische Eigenschaften auf ihm verursachen kann. Ironischerweise fanden sie heraus, dass das Material, aus dem sie bestehen müssen, keine Metalle, keine Oxide, sondern Keramik sind! Die keramischen Materialien verhalten sich wie Magnete, bevor sie dotiert werden (sie addieren Verunreinigungen zu ihnen, genau wie du es mit Silizium machst, um einen Halbleiter herzustellen).
Nach dem Dotieren von Ladungsträgern (Löchern oder Elektronen) in diese magnetischen Grundisolatoren beginnen sie auf mysteriöse Weise mit der Supraleitung, d. H. Die dotierten Ladungsträger bilden Paare, die Elektrizität ohne Verlust führen. Die Forscher haben herausgefunden, wo die Ladungsträger, die eine wichtige Rolle in der Supraleitung spielen, in der elektronischen Struktur von Kupferoxid-Supraleitern entstehen. Diese Ergebnisse sind besonders wichtig für den nächsten Schritt der Entschlüsselung des Leims, der die Löcher miteinander verbindet und bestimmen, was sie Supraleitung ermöglicht.

Dr. Suchitra E. Sebastian, Hauptautor der Studie, kommentierte: "Eine experimentelle Schwierigkeit in der Vergangenheit bestand darin, auf die zugrundeliegenden Mikroskope des Systems zuzugreifen, sobald es anfängt zu supraleiten. Supraleitung wirft eine Art "Schleier" über das System und verdeckt seine inneren Vorgänge vor experimentellen Sonden. Ein großer Fortschritt ist die Verwendung von hohen Magnetfeldern, die Löcher durch die supraleitende Ummantelung stanzen, bekannt als Wirbel - Regionen, in denen Supraleitung zerstört wird, durch die die zugrunde liegende elektronische Struktur sondiert werden kann. "

"Wir haben zum ersten Mal in einem Hochtemperatursupraleiter die Stelle in der elektronischen Struktur gefunden, in der sich" Taschen "von Trägern mit dotiertem Loch sammeln. Unsere Experimente haben somit einen wichtigen Fortschritt gemacht, um zu verstehen, wie supraleitende Paare aus diesen Lochtaschen entstehen. "

Es gibt eine komplexere Methode, um den tatsächlichen Weg der Supraleiter zu bestimmen, aber ich werde es hier nicht behandeln, wie Sie es in dem Quellartikel von Cambridge via finden können ScienceDaily . Die wichtige Tatsache ist, dass dieser "heilige Gral" der Energie, wenn er erst einmal entdeckt wurde, zu einem grundlegenden Konzept für das Verständnis der Art und Weise werden kann, wie Energie mit der materiellen Welt interagiert und Wege öffnen könnte, die uns in der Vergangenheit beim Studium der Energieführung nicht wichtig schienen Materialien.

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