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I mazzi degli atomi di alluminio del metallo diventano superconduttivi sorprendente alle temperature elevate

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Un superconductor che funziona alla temperatura ambiente era pensiero lungo impossibile, ma scienziati a USC può scoprire una famiglia dei materiali che potrebbero rendergli la realtà.

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Una squadra ha condotto da Vitaly Kresin, professore di fisica a USC, ha trovato quell'alluminio? superatoms? ? mazzi omogenei degli atomi? sembri formare gli accoppiamenti del bottaio degli elettroni (uno degli elementi chiave della superconduttività) alle temperature intorno 100 Kelvin.

Benchè 100 Kelvin siano ancora abbastanza freddi? quello? s circa -280 gradi Fahrenheit? ciò è un aumento enorme confrontato a metallo di alluminio all'ingrosso, che gira superconduttivo soltanto vicino a 1 Kelvin (- 457 gradi di Fahrenheit).

? Ciò può essere la scoperta di nuova famiglia dei superconductors e solleva la possibilità che altri tipi di superatoms saranno capaci della superconduttività ancora alle temperature più calde? Kresin detto, autore corrispondente di una carta sull'individuazione quello è stato pubblicato dalle lettere Nano il 28 gennaio. Il dottorando Avik Halder di USC e l'ex ricercatore postdoctoral Anthony Liang di USC sono co-author.

?? Il futuro della trasmissione di energia e di elettronica??

La superconduttività è la capacità di trasmettere l'elettricità senza alcuna resistenza, significante che nessun'energia è persa nella trasmissione.

Oltre le applicazioni specifiche che i superconductors già sono utilizzati per? Macchine di MRI, elettromagneti potenti che levitate i treni di maglev, gli acceleratori di particella ed i sensori ultrasensibili del campo magnetico, chiamare alcuni? un superconductor di temperatura ambiente permetterebbe che gli assistenti tecnici rendano tutti gli apparecchi elettronici ultra-efficienti.

?? Accoppiamenti del bottaio: soci di ballo dell'elettrone

In primo luogo predetto in 1956 dal bottaio di Leon, gli accoppiamenti del bottaio sono due elettroni che attraggono uno un altro in alcuni materiali in determinate circostanze, quali le temperature insufficienti estreme.

? Immaginilo per avere una sala da ballo in pieno dei ballerini accoppiati-in su, solo i soci sono sparsi a caso durante la stanza. Il vostro socio potrebbe essere sopra dalla ciotola di punzone, mentre voi? Re nel centro della pista da ballo. Ma i vostri movimenti sono fatti in tandem? siete al punto tra loro? Kresin ha detto. ? Ora immagini che tutto cambi i soci di ballo ogni pochi momenti. Ciò è un'analogia comunemente usata per come bottaio che accoppia gli impianti.?

Quando gli elettroni attraversano un materiale, urtano nelle varie imperfezioni che le battono fuori dal corso. Quello? s resistenza che causa la perdita di energia sotto forma d'il calore.

Se gli elettroni sono corrisposti in su negli accoppiamenti del bottaio, tuttavia, che il collegamento è appena abbastanza forte mantenerlo sul corso senza riguardo a che cosa urtano. Gli accoppiamenti del bottaio sono che cosa fanno il lavoro di superconduttività.

Superconduttività in Superatoms

Superatoms realmente si comporta per alcuni versi come un atomo gigante. Gli elettroni entrano all'interno di loro in una struttura di coperture prevedibile, come se in un singolo atomo? nube di elettrone di s.

Le coperture dell'elettrone sono il risultato di un effetto di quantum? una proprietà fisica descritta dalle leggi speciali dei meccanici di quantum. Le coperture sono le orbite del formato aumentante a cui gli elettroni possono essere trovati intorno ad un atomo. Si presentano ad un modo prevedibile: Due elettroni chiudono con chiusura a lampo intorno al nucleo nell'orbita più vicina, otto nell'più alta orbita seguente, 18 nel terzo ecc.

Il fatto che i superatoms non sono appena particelle solide ma inoltre possiede un insieme gigante delle coperture dell'elettrone rese a sospetto degli scienziati che potrebbero anche esibire un altro effetto di quantum: Accoppiamento del bottaio.

Per verificare quell'ipotesi, Kresin ed i suoi superatoms di alluminio scrupoloso sviluppati della squadra dei formati specifici (32 - 95 atomi grandi) ed allora zapped loro con un laser alle varie temperature. Hanno registrato quanti elettroni potevano battere fuori del superatom poichè hanno composto sul livello di energia del laser.

Il diagramma successivo su un grafico dovrebbe essere una curva ascendente semplice? mentre l'energia del laser aumenta, più elettroni dovrebbero essere battuti fuori in un modo uniformemente proporzionale.

Per i superatoms che contengono 37, 44, 66 e 68 atomi di alluminio, il grafico preferibilmente hanno mostrato i rigonfiamenti dispari che indicano che a determinati livelli di energia, gli elettroni stavano resistendo al laser? sforzo di s per batterli a partire dal gruppo? possibilmente perché l'accoppiamento del bottaio stava aiutando gli elettroni per aderire l'un l'altro.

Il rigonfiamento compare mentre la temperatura diminuisce? con la soglia per la relativa apparenza accadere in qualche luogo intorno 100 Kelvin, dante la prova che gli elettroni stavano formando il bottaio accoppia.

Il futuro dei Superconductors??

Superatoms che si forma accoppiamenti del bottaio rappresenta una frontiera interamente nuova nel campo della superconduttività. Gli scienziati possono esplorare la superconduttività di vari formati dei superatoms e di vari elementi per farli.

? Cento Kelvin non hanno potuto essere la barriera di superiore-temperatura? Kresin ha detto. ? Ha potuto appena essere l'inizio.?

Kresin prevede un futuro in où i circuiti elettronici potrebbero essere sviluppati disponendo i superatoms in una catena lungo un substrato materiale, permettendo che l'elettricità scorra senza impedimenti lungo la catena.