ساخت ترانزیستورهای ابررسانای مقاوم در برابر میدان مغناطیسی
توسط پژوهشگران محقق شد:

ساخت ترانزیستورهای ابررسانای مقاوم در برابر میدان مغناطیسی


زمان مطالعه : 2 دقیقه
کد خبر : 10460
محققان با استفاده از خاصیت یک ابررسانا موفق به ساخت ترانزیستورهای ابررسانا شده‌اند که حتی در حضور میدان‌های مغناطیسی نیز خاصیت خود را حفظ می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود بتوان از این مواد در حسگرهای فوق حساس نیز استفاده کرد.

محققان با استفاده از خاصیت یک ابررسانا موفق به ساخت ترانزیستورهای ابررسانا شده‌اند که حتی در حضور میدان‌های مغناطیسی نیز خاصیت خود را حفظ می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود بتوان از این مواد در حسگرهای فوق حساس نیز استفاده کرد.

به گزارش مرکز اطلاع رسانی و روابط عمومی معاونت علمی وفناوری رئیس جمهوری بخش فناوری های همگرا(Enbics)؛دانشمندان ترانزیستورهای ابررسانایی ایجاد کرده‌اند که حتی در حضور میدان‌های مغناطیسی قوی که در حالت معمول این اثر را از بین می‌برند، ابررسانا باقی می‌مانند. این یافته‌ها می‌توانند در تولید رایانه‌های کوانتومی مقاوم و نیز حسگرهای مغناطیسی فوق حساس که حتی در میدان‌های مغناطیسی بسیار شدید نیز به خوبی عمل کنند، استفاده شوند.

ابررساناها بدون اتلاف انرژی جریان الکتریکی را هدایت می‌کنند. ابررسانایی به الکترون‌هایی که بر خلاف مواد عادی همدیگر را دفع نکنند، بستگی دارد که پیوندهای ضعیفی را تشکیل می‌دهند که با مقاومت صفر می‌توانند جریان پیدا کنند. زمانی که یک عامل نظیر تکان‌خوردن اتم‌ها باعث از بین‌رفتن این پیوندها شود، ابررسانایی ناپدید می‌شود. این بدین معنی است که ابررسانایی معمولا در دماهای بالا و در حضور میدان‌های مغناطیسی شدید از بین می‌رود.
در حال حاضر دانشمندان دریافته‌اند که مولیبدنیم سولفید، که یک روان‌کننده خشک رایج می‌باشد، حتی در حضور میدان‌های مغناطیسی خارجی به قدرت 37.5 تسلا نیز ابررسانا باقی می‌ماند. برای مقایسه، قدرت آهنرباهای دستگاه‌های پزشکی ام‌آرآی( MRI) به قدرت 3 تسلا می‌رسد. پژوهشگران توانستند با استفاده از ترانزیستورهای مولیبدنیوم سولفید که تا دمای 12 کلوین یا کمتر سرد شده بود، آزمایش انجام دهند. ابررسانایی می‌تواند به کمک استفاده از میدان‌های الکتریکی در ورقه‌های نازکی از مولیبدنیوم سولفید القاء شود. محققان به این نکته پی بردند که زمانی که مولیبدنیوم سولفید ابررسانا می‌شود، ساختار الکترونیکی آن یک میدان مغناطیسی تولید می‌کند که دارای قدرت تقریبی 100 تسلا می‌باشد. این میدان داخلی می‌تواند جفت‌های الکترونی ابررساناها را در مقابل میدان‌های مغناطیسی خارجی ضعیف‌تر محافظت کند. جاستین یه ، مولف این مطالعه و فیزیکدان دانشگاه گرونینگن( Groningen) هلند در مورد این میدان‌های مغناطیسی این‌گونه توضیح می‌دهد:« ما به یک حالت ابررسانائی دست یافته‌ایم که در مقابل میدان‌های مغناطیسی به شدت مقاوم است.»
ابررسانایی برای حسگرهای مغناطیسی فوق‌حساس که به اسم ادوات تداخل کوانتومی ابررسانا شناخته می‌شوند و در کاربردهایی نظیر تحلیل فعالیت مغز، تصویربرداری پزشکی و اکتشاف نفت استفاده می‌شوند، مسئله بسیار کلیدی می‌باشد. این یافته‌ها ممکن است روزی منجر به ادوات تداخل کوانتومی ابررسانایی شود که بتواند در میدان‌های مغناطیسی قوی‌تر نیز استفاده شود. هم‌چنین کاربرد دیگر ابررساناهای مقاوم در برابر مغناطیس می‌تواند محاسبات کوانتومی باشد. 

منبع : http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/materials/superconducting-transistors-stay-superconducting-in-high-magnetic-fields

تصاویر

نظرات شما
تهران، میدان ونک، خیابان ملاصدرا، خیابان شیخ بهایی شمالی،
خیابان لادن، پلاک 20 (کد پستی : 1991745681)
تلفن : 83530
ایمیل : pr@isti.ir
بیشتر بخوانیم