• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Rekordavstånd för alternativ superström

    Elektronmikroskopbild av en kromdioxidanordning baserad på trådar. Den gröna tråden är kromdioxidferromagneten. De orangea ledningarna är supraledare och är nödvändiga för att producera en supraledande ström genom den gröna ledningen. Kredit:Leiden Institute of Physics

    Forskare har upptäckt att elektroner som snurrar synkront runt sina axlar förblir supraledande över stora avstånd inom magnetisk kromdioxid. Elektrisk ström från dessa elektroner kan vända små magneter, och dess supraledande version skulle kunna utgöra grunden för en hårddisk utan energiförlust. Studien har publicerats i Fysisk granskning X .

    I Leiden 1911, Nobelpristagaren Heike Kamerlingh Onnes upptäckte principen om supraledning; elektrisk ström som flyter genom iskall metall utan något motstånd. Denna superström kan transportera elektricitet eller driva en elektromagnet utan energiförlust, en väsentlig egenskap för MRI-skannrar, maglev-tåg och kärnfusionsreaktorer.

    Ett halvt sekel senare, forskare upptäckte att elektroner verkar bilda par, gör det möjligt för superströmmen att undkomma de klassiska reglerna för elektricitet. Fysiker antog att båda elektronerna snurrar runt sina axlar i motsatta riktningar, så att paren har ett netto 'spin' på noll. Runt sekelskiftet, det antagandet visade sig vara för tidigt. Superströmmar kan, verkligen, ha ett nätsnurr, ' och till och med eventuellt manipulera små magneter.

    Leiden-fysikern Prof. Jan Aarts och hans grupp har nu skapat en tråd gjord av kromdioxid, som bara bär strömmar med 'spin'. De kylde den till ett supraledande tillstånd och mätte en särskilt stark ström på en miljard A/m 2 . Det är tillräckligt kraftfullt för att vända magneter, potentiellt underlätta framtida hårddiskar utan energiförlust. Dessutom, superströmmen täckte ett rekordavstånd på 600 nanometer. Detta verkar som en liten sträcka - bakterier är större - men det låter elektronpar överleva tillräckligt länge för praktisk användning.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com