पदार्थ की एक नई स्थिति की खोज की गई है या अजीब धातुओं का रहस्य क्या है

वैज्ञानिकों ने अपेक्षाकृत लंबे समय के लिए पता लगाया है कि तांबे के जटिल संयोजन - कप्रेट, शास्त्रीय धातुओं से अलग व्यवहार दर्शाते हैं। और हाल के अध्ययनों के परिणामों के अनुसार, वैज्ञानिकों ने उनमें एक बिल्कुल नई अवस्था की खोज की है।

इन सामग्रियों का उपयोग उच्च-तापमान सुपरकंडक्टर्स के निर्माण में व्यापक संभावनाओं को प्रदर्शित करता है, जिन्हें आधुनिक पावर इंजीनियरिंग और पूरे उद्योग को समग्र रूप से आवश्यक है। आइए देखें कि इन "अजीब सामग्रियों" की ख़ासियत क्या है।

उच्च तापमान कंडक्टरों की पहली खोज

1911 में वापस आ गया सुपरकंडक्टिविटी की खोज हॉलैंड में की गई थी। यह पाया गया कि केवल तीन केल्विन के तापमान पर, पारा का प्रतिरोध शून्य तक गिर जाता है (बिजली बिना किसी नुकसान के प्रसारित होती है)।

इसके अलावा, इस प्रभाव को अन्य सामग्रियों में भी देखा गया था, लेकिन हमेशा जिस तापमान पर सुपरकंडक्टिविटी देखी गई, वह बेहद कम था।

परिवर्तन केवल 1986 में आए। यह तब था जब आईबीएम इंजीनियरों ने पहले उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर - कप्राट्लैंथेन और बेरियम का निर्माण किया। इसके लिए के। मुलर और जी। बेडनोर्ट्स को नोबेल पुरस्कार मिला।

77 केल्विन (लेकिन कम नहीं) के न्यूनतम तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स को उच्च तापमान कहा जाता है। यह वह तापमान है जिस पर तरल नाइट्रोजन उबलती है।

वर्तमान में सबसे प्रसिद्ध उच्च तापमान सुपरकंडक्टर है BSCCO (बिस्को सैंडविच), बिस्मथ ऑक्साइड, स्ट्रोंटियम, तांबा और शुद्ध कैल्शियम की परतों से मिलकर।

इन सामग्रियों के लिए धन्यवाद, विशेष उपकरण और उत्पाद इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, परिवहन और ऊर्जा में बनाए गए थे।

क्या है विचित्र धातुओं का रहस्य

इस तथ्य के बावजूद कि कप्रेट पहले से ही पूर्ण उपयोग में हैं, लार्ज हैड्रोन कोलाइडर में सैकड़ों मीटर तार उनके बने होते हैं। इस दिन के वैज्ञानिक उच्च तापमान चालकता के भौतिकी को पूरी तरह से नहीं समझते हैं।

बीसीएस सिद्धांत (इसके रचनाकारों के नाम पर डी। बारडिन, एल। कूपर और
डी श्रीफर) पूरी तरह से 30 केल्विन के ऊपर अतिचालकता का वर्णन करता है। लेकिन केवल तापमान में वृद्धि के साथ, जब अतिचालकता का प्रभाव गायब हो जाता है, तो कप्रेट सामान्य सामग्रियों की तरह व्यवहार नहीं करना शुरू करते हैं।

कपाटों का विद्युत प्रतिरोध रैखिक रूप से घटता है न कि तापमान अंतर के वर्ग के अनुपात में। यह फर्मी तरल सिद्धांत का खंडन करता है, जिसे 1956 में लेव लैंडौ द्वारा तैयार किया गया था।

बेहद कम तापमान पर, इलेक्ट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन गैस के व्यवहार का प्रदर्शन करते हैं, और सामना की गई बातचीत क्वांटम यांत्रिकी के समीकरणों द्वारा वर्णित है।

इसी समय, कुख्यात कपाटों को छोड़कर फर्मी तरल सिद्धांत धातुओं के विशाल बहुमत के लिए काम करता है। यही कारण है कि भौतिकविदों ने उन्हें "अजीब धातुओं" के एक विशेष उपधारा में रखा है।

इस तरह के "अंडरमेटल्स" इलेक्ट्रॉनों में बेहद कमजोर और कम दूरी पर चलते हैं। इस मामले में, ऊर्जा का एक तीव्र अपव्यय होता है।

इसलिए, "अजीब धातुएं" आम धातुओं और इन्सुलेटरों के बीच में बिल्कुल स्थित हैं।

कई अध्ययनों में "सबमेटल्स" की एक बड़ी संख्या का पता चला है, लेकिन अतिचालकता के किसी भी गुण के बिना। इसने कप्रेट की स्थिति को और उलझा दिया।

कपाट और चुंबकीय क्षेत्र की अतिचालकता

और संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी और कोलंबिया के एक अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक समूह द्वारा किए गए एक प्रयोग से पता चला है कि 60-70 टेस्ला के एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव (यह बहुत बड़ा है) मूल्य, जिस पर सुपरकंडक्टर्स अपने संचालक गुणों को खो देते हैं) कप्रेट के प्रतिरोध को रैखिक रूप से बदल देता है, न कि द्विघात नियम के अनुसार, जैसा कि "सामान्य" के मामले में होता है। धातुओं।

दूसरे शब्दों में, कप्रेट धातुओं के गुणों को प्रदर्शित करते हैं, लेकिन बहुत अनिच्छा के साथ।

नई अवस्था

कपट पर प्रयोगात्मक डेटा के संचय के साथ, यह इंगित करता है कि यह और कुछ नहीं है, मैक्रोस्कोपिक में क्वांटम उलझने की वास्तविकताओं द्वारा निर्धारित पदार्थ का एक बिल्कुल अनूठा रूप है दुनिया।

और न्यूयॉर्क के फ्लैटिरोन इंस्टीट्यूट के एक इंजीनियरिंग समूह ने "अजीब धातुओं" का एक डिजिटल मॉडल बनाने में कामयाबी हासिल की, जिसने इस धारणा की पुष्टि की कि यह एक नई स्थिति के अलावा कुछ भी नहीं है। सामान्य प्रवाहकीय धातुओं और इन्सुलेट सामग्री के बीच तथाकथित मध्यवर्ती रूप।

इसलिए यह मामले की नई स्थिति के लिए एक नाम के साथ आता है और अनुसंधान जारी रखता है।

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