تبلیغات

کشف نوع جديد از گرافن با بالاترين قدرت رسانش

کشف نوع جديد از گرافن با بالاترين قدرت رسانش

کليک/ گرافن در حالت طبيعي خودش تبديل به يک ابررسانا شده و به اين معني است که جريان الکتريکي مي تواند با مقاومت صفر از آن عبور کند.
سال گذشته فيزيک دانان توانستند اين کار را از طريق ناخالص کردن گرافن با اتم هاي کلسيم انجام دهند اما اين اولين بار است که محققين بدون تغيير دادن مواد، به ابررسانايي دست يافته اند. نتايج تا کنون نشان داده اند که مواد به نوع کميابي از ابررسانايي دست يافته اند که حتي قوي تر از چيزي است که دانشمندان انتظار آن را داشتند.
تحقيق جديد براي ماده اي مثل گرافن يک کار بزرگ است و ابر رسانايي کليد لوازم الکترونيک کارآمدتر، شبکه هاي برق قدرتمند تر و فناوري پزشکي جديد محسوب مي شود.
يکي از محققين، جيسون رابينسون از دانشگاه کمبريج مي گويد “مدت زيادي اين طور فرض مي شد که گرافن تحت شرايط مناسب مي تواند انتقال ابررسانا را انجام دهد اما اين اتفاق نمي افتاد.”
وي مي گويد اکنون او و تيمش توانسته اند اين توانايي را بيدار کنند. اين طور به نظر مي‌رسد که گرافن تنها يک ابرهادي نرمال نيست، بلکه مي تواند جريان را بدون هيچ مقاومتي هدايت کند و در نتيجه يک نوع تاييد نشده از ابررسانا با نام وضعيت p-wave است. براي تاييد اين نتايج هنوز نياز به تحقيقات تکميلي دارند.
در حال حاضر گرافن يک ورقه دو بعدي از اتم هاي کربن است که بسيار انعطاف پذير بوده و محکم تر از فولاد است. اما از زمان کشف آن در سال ۲۰۰۴، محققين اين فرضيه را داشتند که گرافن مي تواند ابر رسانا باشد.
حتي موادي که هادي خوبي هستند، در مقايسه با ابررسانا چندان مفيد به نظر نمي‌رسند. براي مثال شرکت هاي انرژي حدود ۷درصد انرژي خود را به صورت گرما در نتيجه مقاومت شبکه ها از دست مي دهند.
در حال حاضر از ابرهادي ها براي ايجاد ميدان مغناطيسي قوي در دستگاه هاي MRI و قطار مگلو استفاده مي شود اما در حال حاضر اين مواد تنها در دمايي نزديک به منفي ۲۶۲ درجه سلسيوس(منفي ۴۵۲٫۲ درجه فارنهايت) به ابررسانا تبديل مي شوند که بسيار گران‌قيمت است و چندان هم عملي نيست.
اگر بتوان راهي پيدا کرد که به ابررسانايي پايدار و در دماي بالا رسيد، مي‌توان به ابر رايانه هايي بدون مقاومت و فناوري پزشکي کارآمدتر دست يافت. و هميشه گرافن نامزد اول اين فرضيه بوده است.
محققين موفق شدند گرافن را با افزودن کلسيوم به آن تبديل به ابررسانا کنند و تيم هاي ديگر نيز به نتايج مشابه با مواد ديگر دست يافته بودند. اما در مطالعه جديد، محققين دانشگاه کمبريج توانستند گرافن را بدون افزودن مواد ديگر فعال کنند.
آنجلو دي برنادو يکي از اعضاي تيم مي گويد “قرار دادن گرافن روي فلز مي تواند خواص آن را تغيير دهد و از نظر تکنيکي ديگر آن‌طور که بايد رفتار نخواهد کرد.”
در عوض اين تيم با اتصال آن با ماده اي موسوم به پراسئوديميوم سديم اکسيد مس(PCCO) به ابررسانايي دست يابند. شايد اين کار شبيه آزمايشات قبلي به نظر برسد ـ از لحاظ قرار دادن گرافن روي يک ماده ديگر ـ اما در اينجا تفاوت اين است که PCCO نوعي ماده ابررسانا با نام کوپرات است که خواص الکترونيک را به خوبي درک مي‌کند. از اين رو تيم توانست ابررسانايي PCCO را از گرافن تفکيک کند که نتيجه بسيار شگفت آور تر از حد انتظار بود.
ابررسانايي زماني رخ مي دهد که الکترون ها جفت شده و به راحتي در ميان يک ماده حرکت مي‌کنند. هم ترازي اسپين يا تقارن اين جفت الکترون ها بسته به نوع ابررساناي مورد نظر تغيير مي کند. براي مثال، در PCCO الکترون ها با حالت اسپيني جفت مي شوند که ضد پارالل بوده و به وضعيت d-wave مي رسند.
اما اين تيم مشاهده کردند که گرافن بسيار متفاوت است و شواهدي يافتند که مبني بر نوعي ابررسانايي خاص و تاييد نشده با نام p-wave است.
هنوز قطعي نيست که اين تيم به چه نوع ابررسانايي دست يافته است اما تاييد شده است که واقعا p-wave است و محققين مي توانند براي اولين بار آن را به درستي بررسي کنند. ابر رسانايي p-wave بار اول در سال ۱۹۹۴ توسط محققين ژاپني مطرح شد. در آن زمان آن‌ها مشغول بررسي يک ماده کريستالي به نام استرونتيوم بودند اما اين بلوره براي اين نوع مطالعه زياد از حد بزرگ است. اگر گرافن چنين خاصيتي را نشان دهد، بررسي آن بسيار ساده تر است.
همچنين گرافن مي تواند کليدي براي باز کردن قفل ابررسانايي در دماي منفي ۲۶۹ درجه باشد .




با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويدمنبع: کليک

فروش اسکریپت

اسکریپت مجله تفریحی فان سیتی به فروش میرسد. جهت دریافت اطلاعات بیشتر به صفحه زیر مراجعه کنید.

فروش اسکریپت

گزارش تخلف

تمامی مطالب از سایت های مجاز فارسی و ایرانی تهیه و جمع آوری شده است، در صورت وجود هرگونه مشکل از طریق صفحه گزارش تخلف اطلاع دهید.

تبلیغات


جدیدترین اخبار

در انتخاب و نمایش محتوا هیچ دخالت انسانی وجود ندارد لذا از شما خواهشمندیم در صورتی که این مطلب را مغایر با قوانین جمهوری اسلامی ایران است به ما گزارش کنید.