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고온 초전도성을 가능하게하는 것은 무엇입니까? 연구원들은 통일 된 이론에 더 가까워집니다

캘리포니아 대학교, 버클리, 일리노이 대학교, 우르 바나 샴페인 및 메릴랜드 대학교의 물리학 자 팀은 상대적으로 높은 온도에서 어떤 재료가 초전도 될지 예측할 수있는 방법을 찾았습니다.

연구원들은 결정 격자 내에서 전자와 진동의 상호 작용이 초전도성을 야기하는 방법을 설명하는 이론을 개발했습니다. 이론은 비소와 수소로 만든 특정 화합물이 섭씨 -23 도의 온도에서 초전도체가 될 것이라고 올바르게 예측했으며, 이는 대부분의 종래의 초전도체의 임계 온도보다 훨씬 높다.

고온 초전도성에 대한 이러한 새로운 이해는 언젠가 저항없이 전기를 운반 할 수있는 새로운 재료의 개발로 이어질 수 있으며, 우리가 가정과 사업에 힘을 발휘하는 방식에 혁명을 일으켰습니다.

고온 초전도의 열쇠

초전도성은 저항없이 전기를 전도하는 재료의 능력입니다. 이는 전류의 전류가 에너지 손실없이 초전도체를 통해 흐를 수 있음을 의미합니다. 초전도체는 MRI 기계, 입자 가속기 및 고속 열차를 포함한 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.

기존의 초전도체는 매우 낮은 온도에서만 초전도를 할 수 있으며 절대 0에 가깝습니다. 이것은 대부분의 실제 응용 프로그램에 비현실적으로 만듭니다. 1980 년대에 과학자들은 섭씨 -196 도의 온도에서 초전도를 할 수있는 고온 초전도체라는 새로운 종류의 재료를 발견했습니다. 이 재료는 많은 기술에 혁명을 일으킬 가능성이 있지만, 이들이 초전도를 만드는 이유에 대한 이해 부족으로 인해 개발이 방해를 받았습니다.

연구팀이 개발 한 새로운 이론은 고온 초전도성에 대한 통일 된 설명을 제공합니다. 이론은 초전도율이 결정의 격자 내에서 전자의 상호 작용과 진동에서 발생한다는 것을 보여준다. 이러한 상호 작용은 전자가 저항없이 격자를 통해 흐르는 일종의 "슈퍼 플루이드"상태를 발생시킨다.

이 새로운 이론의 의미

새로운 이론은 고온 초전도성을 이해하는 데 큰 돌파구입니다. 그것은 어떤 재료가 초전도체가 될지 예측하는 방법과 더 높은 임계 온도를 가진 재료를 설계하는 방법을 제공합니다. 이로 인해 광범위한 응용 분야에서 사용될 수있는 새로운 초전도 재료가 개발 될 수 있습니다.

고온 초전도체의 일부 가능한 적용은 다음과 같습니다.

* 전력 전송 : 초전도체는 최소한의 에너지 손실로 장거리에 걸쳐 전기를 전달하는 데 사용될 수 있습니다. 이를 통해보다 효율적인 전력망을 구축하고 화석 연료에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.

* 자기 부상 : 초전도체는 트랙 위의 열차를 공급하는 데 사용하여 마찰을 줄이고 열차가 훨씬 빠른 속도로 이동할 수 있습니다.

* 자기 공명 영상 (MRI) : 초전도체는 MRI 기계에 사용되는 강력한 자기장을 만드는 데 사용됩니다. 이를 통해보다 강력하고 민감한 MRI 기계를 구축 할 수 있습니다.

새로운 이론은 고온 초전도체를위한 이러한 응용 및 기타 응용 프로그램의 개발을 향한 주요 단계입니다. 그것은 과학적 연구의 힘에 대한 증거이며 우리의 삶을 사는 방식을 변화시킬 수있는 잠재력이 있습니다.

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