מדענים מאי יש להבין איך לרתום מוליכים

כאשר החשמל מתבצע באמצעות מדיום כלשהו, ​​כוחו הוא פחתה בדרך כלל על ידי המנצח. זה ידוע בשם התנגדות חשמלית - ועל 100 שנים פלוס אנחנו כבר משחק מסביב עם חשמל, היינו צריכים להתמודד עם ההתנגדות. מוליך חשמל עם התנגדות אפס - מוליכות - הוא בעצם בלתי אפשרי כרגע. אז העובדה כי מדענים בבריטניה לאחרונה unraveled מפתח תעלומה מאחורי תופעה זו היא צעד מכריע לעבר מהפכה איך אנחנו לרתום את החשמל לשלטון את כל הדברים החשובים שלנו המודרנית של החיים.

בואו להאט כאן לרגע. ללא התנגדות חשמלית, נוכל לעצב רשתות חשמל שפועלות ביעילות רבה - מעבר לחלומות הפרועים ביותר שלנו. כמו כן, אנו יוצרים רכבות מרחיבות מהירות במיוחד, גנרטורים חשמליים בעלי משקל ונפח נמוכים יותר, צורות חדשות של אחסון חשמל ועוד.

הבעיה: מוליכות אפשרית רק בטמפרטורות נמוכות מאוד. ועל ידי זה אני מתכוון אפס מוחלט. רק בטמפרטורה זו ניתן לצמד אלקטרונים כדי לאפשר מוליכות חשמלית כמעט מושלמת.

יצירת סביבת אפס מוחלט, עם זאת, היא לא מעשי מעשי. חוקרים רבים מנסים להפוך את מוליכות לקרות בטמפרטורות גבוהות יותר, אבל הם היו הצלחה מוגבלת מאוד. הבעיה הגדולה ביותר היא כי זה פשוט מאוד קשה ללמוד מה קורה בקנה מידה קטן כזה בטמפרטורות נמוכות כאלה.

המחקר החדש, שנכתב על ידי מדענים מאוניברסיטת ווטרלו ופורסם ב מדע, שופך אור על כמה דפוסים המתרחשים במהלך מוליכות בטמפרטורה גבוהה. הצוות השתמש בטכניקה חדשה למדי בשם "פיזור רנטגן רך" כדי לצפות בהתנהגות של מוליכי מוליך בטמפרטורות גבוהות.

בקיצור, החוקרים גילו כי סוגים מסוימים של מוליכי חום בטמפרטורה גבוהה מאופיינים בנמטיות אלקטרונית - שבה עננים אלקטרונים נעים בסדר מיושר וכיווני.

עכשיו, זה הוגן לציין שיש מעט תובנה לנתונים כמו דברים עומדים עכשיו. צוות ווטרלו ומדענים אחרים יצטרכו זמן מה כדי לנתח את הראיות באופן המסייע להסביר מדוע מוליכות מתרחשת בטמפרטורות גבוהות מאפס מוחלט, ומדוע היא נכשלת מעבר לסף מסוים. אבל המפתח נראה נמטיות. אם המדענים מסוגלים לייצר באופן מלאכותי נמטיות אלקטרונית בטמפרטורות גבוהות יותר, סביר להניח שהם מצאו את פריצת הדרך שעושה מוליכות אפשרית.

וזה יהיה די הרבה התקדמות טכנולוגית חשובה ביותר מאז שאנחנו הראשונים החל באמצעות חשמל.