تبلیغات
فیزیک دانشگاه شیراز - کشف علت ابررسانایی در دمای بالا در اکسید مس
 
فیزیک دانشگاه شیراز
وَمَا خَلَقْنَا السَّمَاءَ وَالْأَرْضَ وَمَا بَیْنَهُمَا بَاطِلًا
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : اسماعیل مخلصی
نظرسنجی
دوست دارید در کدام زمینه فیزیک فعالیت کنید؟








کشف علت ابررسانایی در دمای بالا در اکسید مس

پس از کشف ابررسانایی برای مخلوط اکسید- مس دانشمندان در پی یافتن توضیحی برای این مسئله بوده اند که چرا دمای ابر رسانایی برای این ماده صدها درجه نسبت به مواد ابررسانای مرسوم بیشتر است. یافتن مکانیزمی برای توضیح این پدیده ی عجیب میتواند راه را برای ساخت مواد ابر رسانایی که در دمای اتاق کار کنند هموار سازد. با ساخت چنین ابررسانایی، امکان تولید منبع های انرژی بدون اتلاف، ابررایانه های قدرتمند و... فراهم میشود و همچنین روش تولید، انتقال و مصرف انرژی به کلی تغییر خواهد کرد.


در حال حاضر، دانشمندان توضیحی برای بالا بودن دمای ابررسانایی در کوپراتس پیدا کرده اند. بعد از ساخت هزاران نمونه ی کوپرات که به علت داشتن چهار فلز لیتیم، استرانسیم، مس و اکسیژن به LSCO معروف هستند، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که این دمای بحرانی با چگالی جفتهای الکترونی کنترل میشود (تعداد جفتهای الکترون در واحد سطح). این یافته که در مجله ی NATURE چاپ شده است دانسته های پیشین را که واکنش بین جفت الکترونها را عامل اصلی در تعیین دمای بحرانی میدانست به چالش میکشد. 

کشف راز ابررسانایی در دمای بالا به مدت 30 سال ذهن دانشمندان علم مواد را به خود مشغول کرده بود و این پژوهش زمینه را برای درک این پدیده به خوبی فراهم میکند و چهارچوبی کاملا متفاوت برای کار تئوری در این زمینه پیش روی دانشمندان قرار میدهد. یک علت بسیار مهم که بررسی کوپراتس را خیلی مشکل میکند نیاز به امکانات دقیق مهندسی برای ساخت نمونه های کامل کریستالوگرافیک است که فقط شامل فاز دما- بالای ابررسانایی باشند. این یک مشکل بزرگ برای علم مواد است. کوپراتس میتواند بیش از 50 اتم در هر واحد سلولی داشته باشد و ماده ها میتوانند مخلوطی از صدها مواد مختلف تولید کنند که منجر به به وجود آمدن فازهای کاملا مختلفی خواهد شد. به همین علت دانشمندان 2500 نمونه ی LSCO متفاوت را با استفاده از اپیتکسی که میتواند اتمها را دانه به دانه بر روی زیر لایه بنشاند تولید کردند. این سیستم به تجهیزات پیشرفته ای که در حین لایه نشانی به بررسی مورفولوژی و ساختار لایه ها میپرداختند متصل شده بود. زیر نظر داشتن لایه ها دانشمندان را مطمئن میساخت که هیچ ساختار متفاوتی، نقصی و یا فاز ثانویه ای در نمونه ها به وجود نیاید.

در تولید فیلمهای LSCO دانشمندان اتم های استرانسیم را به طور شیمیایی وارد کردند. اضافه کردن این اتم منجر به تولید الکترونهای متحرک میشود که در لایه های مس- اکساید (جایی که ابررسانایی در آنجا رخ میدهد) جفت میشوند. این روند "دوپینگ " به LSCO و دیگر کوپراتس های اجازه میدهد که به ابررسانا تبدیل شوند. در این پژوهش دانشمندان استرانسیم را بیشتر از میزان لازم برای تبدیل به ابررسانا شدن به نمونه اضافه کردند. در پژوهشهای قبلی مشخص شده بود که با افزایش میزان دوپانت، چگالی جفت الکترونها کاهش میابد. برای توجیه این پدیده ی عجیب، دانشمندان سعی میکردند که این مسئله را با نسبت دادن این موضوع به نقص ها و ناخالصیها توجیه کنند. 

برای تست کردن این نظریات، دانشمندان ویژگیهای مغناطیسی و الکتریکی فیلمهای LSCO مهندسی شده را بررسی کردند. برای این کار، آنها عمق نفوذ مغناطیسی را اندازه گرفتند که میزان چگالی جفت الکترونها را اندازه میگیرد. اندازه گیریهای آنها یک رابطه ی خطی دقیق بین دمای بحرانی و چگالی جفت الکترونها را نشان داد: با اضافه شدن بیشتر دوپانت ها، هر دو کمیت کاهش پیدا میکند. بر اساس دانسته های کنونی در زمینه ی فلزات و ابررساناها این نتیجه عجیب به شمار میرود زیرا با اضافه کردن دوپانتها LSCO بیشتر از قبل فلزی میشوند. بنابراین اگر دمای بحرانی توسط چگالی جفت الکترونها کنترل شود به نظر میرسد که جفت های الکترونی منطقه ای و کوچک عامل اصلی در دمای بالای ابررسانایی در کوپراتس هستند. توضیح اینکه کوچک بودن جفت الکترونها چه نقشی در ابر رسانایی دارد گام بعدی در حل راز ابررسانایی در دمای بالا است.




منبع متن فارسی خبر :   http://isef.ir/news/55683




نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
سه شنبه 23 مرداد 1397 05:32 ق.ظ

Wonderful facts. Kudos.
viagra side effects viagra no pres buy viagra online overnight can you buy viagra without prescription buy viagra cheap online buy viagra online prescription buying viagra ireland pharmacy viagra prices safe place to buy viagra online uk buy viagra online without prescription with overnight delivery
دوشنبه 22 مرداد 1397 09:16 ب.ظ

Many thanks. Numerous posts.

cialis cuantos mg hay cialis great britain cialis qualitat buying cialis on internet safe dosage for cialis cialis generico en mexico cialis generic availability canadian cialis generic low dose cialis generico cialis mexico
یکشنبه 25 تیر 1396 12:00 ق.ظ
Its such as you learn my mind! You appear to grasp so much about this,
such as you wrote the e-book in it or something.
I think that you just could do with a few percent to force the message
home a little bit, however instead of that, this is great blog.
An excellent read. I'll definitely be back.
پنجشنبه 14 اردیبهشت 1396 12:32 ق.ظ
I'm now not sure where you are getting your info, but great topic.
I must spend some time learning much more or working out more.
Thank you for wonderful information I was on the
lookout for this information for my mission.
جمعه 25 فروردین 1396 04:16 ق.ظ
You actually make it seem so easy with your presentation but I find this matter to be actually something which I
think I would never understand. It seems too complex and very broad for me.
I'm looking forward for your next post, I will try to get
the hang of it!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :