Các nhà khoa học trên thế giới đang dần tìm ra “góc thần kỳ” để tạo ra một loại vật liệu siêu dẫn mới có thể ứng dụng ngoài quy mô phòng thí nghiệm.

Bạn đang xem: Hiện tượng siêu dẫn là gì

hiện tượng siêu dẫn là hiệu ứng vật lý xảy ra đối với một số vật liệu ở nhiệt độ đủ thấp và từ trường đủ nhỏ, đặc trưng bởi điện trở bằng không dẫn đến từ trường bên trong yếu đi (hiệu ứng Meissner). Hiện tượng siêu dẫn là một hiện tượng lượng tử. Không nên nhầm lẫn trạng thái này của vật chất với mô hình lý tưởng dẫn điện hoàn hảo của vật lý cổ điển.

Trong các chất siêu dẫn thông thường, tính siêu dẫn được tạo ra bằng cách tạo ra một lực hấp dẫn giữa các electron dẫn nhất định do sự trao đổi của các phonon, lực này làm cho các electron dẫn trong chất siêu dẫn biểu hiện một pha siêu lỏng được hình thành bởi một cặp electron tương quan. Ngoài ra còn tồn tại một loại chất, được gọi là chất siêu dẫn khác thường, thể hiện các đặc tính siêu dẫn nhưng mâu thuẫn với lý thuyết về chất siêu dẫn đơn thuần. Đặc biệt, có những chất siêu dẫn nhiệt độ cao siêu dẫn ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ đã biết về mặt lý thuyết (nhưng vẫn thấp hơn nhiều so với nhiệt độ phòng). Hiện tại không có lý thuyết hoàn chỉnh về chất siêu dẫn nhiệt độ cao.

Hiện tượng siêu dẫn tiếng anh là gì?

Trong tiếng Anh, hiện tượng siêu dẫn được gọi là: Superconducting current. Và nguồn góc của hiện tượng siêu dẫn này cũng được phát hiện vào năm 1911 bởi nhà vật lý người Hà Lan.

Video giới thiệu tương lai của vật liệu siêu dẫn

Cho đến nay, nhiệt độ cao nhất có thể đạt được với gốm siêu dẫn mới là 125 độ K. Nhưng trên thực tế, gốm làm siêu dẫn ở nhiệt độ cao hơn 100 độ K dường như không ổn định vì chúng nhanh chóng mất đi tính siêu dẫn. Đây là một trong những trở ngại lớn trên con đường khắc phục hiện tượng siêu dẫn.

Vì vậy, nếu có thể tìm ra hoặc tạo ra bất kỳ vật liệu siêu dẫn nào ở nhiệt độ có thể áp dụng ngoài phòng thí nghiệm, nó hoàn toàn có thể tạo ra một cuộc cách mạng trong nhiều lĩnh vực trên thế giới mà có lẽ mạnh mẽ nhất là ngành năng lượng khi chúng ta hoàn toàn có thể vận chuyển điện với chi phí cực nhỏ.

Các ứng dụng khoa học lớn nơi vật liệu siêu dẫn khả thi có thể trở thành hiện thực, chẳng hạn như máy gia tốc hạt mạnh hơn hiện có với nguyên lý “va chạm siêu dẫn”, tạo ra các cảm biến cực kỳ nhạy. Liên kết siêu tốc giúp các thiết bị điện tử trở nên mạnh mẽ hơn rất nhiều… Hoặc có những sản phẩm hoàn toàn mới và độc đáo, có tính ứng dụng cao như khóa lượng tử mà Giới khoa học chúng ta đã từng đề cập trong một bài viết trước đây, mình sẽ để dưới đây.

Liệu loài người có đang trên đà đạt được mục tiêu tạo ra vật liệu bán dẫn mới có tính ứng dụng cao hơn?

Các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Ohio, phối hợp với các nhà khoa học trên khắp thế giới, đã nghiên cứu vấn đề này được một thời gian và công trình của họ, được công bố gần đây trên tạp chí Science Advances, cho thấy rằng graphene, một vật liệu làm từ các nguyên tử carbon một lớp tồn tại, tiềm năng trở thành một chất siêu dẫn tốt hơn so với tưởng tượng ban đầu của họ Graphene là một tinh thể hai chiều, một mảnh carbon hoàn toàn phẳng và không phải là một chất.. chất siêu dẫn. Nhưng đầu năm nay, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã công bố nghiên cứu cho thấy graphene có thể trở thành chất siêu dẫn nếu một mảnh graphene được đặt lên trên một mảnh khác và các lớp này được xoay tương ứng. một góc cụ thể mà họ gọi là “góc ma thuật”.

“Bản thân graphene có thể dẫn năng lượng, giống như một kim loại thông thường dẫn điện, nhưng gần đây chúng tôi mới biết rằng nó cũng có thể là một chất siêu dẫn, bằng cách tạo ra cái gọi là ‘góc ma thuật’.” – để xoắn hai lớp graphene với nhau quanh một góc cố định và phải cực kỳ chính xác. “, Jeanie Lau, giáo sư vật lý tại bang Ohio cho biết.

Góc ma thuật đó ban đầu được các nhà khoa học dự đoán là từ 1 độ đến 1,2 độ. Nhưng công trình của nhóm có trụ sở tại Ohio này có một số phát hiện chỉ ra rằng các lớp graphene vẫn siêu dẫn ở một góc nhỏ hơn khoảng 0,9 độ. Mặc dù đây là một sự khác biệt nhỏ, nhưng nó có thể mở ra khả năng thực hiện các thí nghiệm mới để khảo sát graphene như một chất siêu dẫn thực sự tiềm năng.

Marc Bockrath, giáo sư vật lý và đồng tác giả của bài báo tại bang Ohio, cho biết: “Nghiên cứu này đã đẩy sự hiểu biết của chúng ta về chất siêu dẫn và góc ma thuật vượt ra ngoài lý thuyết và thực tiễn. những thí nghiệm trước đó có thể đã xảy ra.”

Xem thêm: Cơ bản về Giao tiếp Uart là gì, Giao tiếp Uart là gì

Vì vậy, dù chưa có kết quả thực nghiệm chính thức vào lúc này, chúng ta vẫn có thể hy vọng vào một kỷ nguyên khoa học đầy triển vọng với tiềm năng to lớn phía trước sẽ tiếp tục, vẫy gọi toàn nhân loại.

Bạn có thể tham khảo hiện tượng siêu dẫn với các từ khóa sau: Ứng dụng, ưu điểm, tính chất nổi bật, ví dụ nhiệt điện, nhiệt độ, kim loại,…