• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Defektidega ülijuht, mis ületab eelkäijad

23.08.2013 by Uku Püttsepp Leave a Comment

Ameerika valitsuse Energeetikaosakonna Oak Ridge’i Riikliku laboratooriumi (ORNL) teadustöö selgitas, et dopeerimine annab ülijuhtivate juhtmete kriitilise voolutiheduse kujundamisel häid tulemusi.

Joonisel on esitatud ülijuhtiva juhtme kriitiline vool Ic ning rakenduslik kriitiline voolutihedus JE funktsioonina välise magnetvälja suunast. Ülijuhti hoiti 65 K temperatuuril ning 3 T tugevuses magnetväljas. Ülemine joon näitab ORNL uusima töö tulemust. Ülejäänud kaks joont on eelmised rekordväärtused. JE miinimum 43,7 kA/cm2 (arvestades 50 µm paksust stabilisaatorkihti) ning Ic miinimum 455 A/cm saadi sõltumata välise magnetvälja suunast.

Kriitilise temperatuurini jahutatud olekus langeb ülijuhi elektritakistus järsult nulliks. Ülijuhte kasutatakse muu hulgas trafodes, suurtes mootorites, generaatorites ning maa-alustes kaablites. Nimetatud rakenduste temperatuuri- ja elektromagnetkeskkonna muutlikkus  tingib vajaduse erinevate omadustega ülijuhtide järele, sest ülijuhtiv olek on muu hulgas temperatuurile ning magnetväljale küllaltki tundlik.

Amit Goyali juhitud ORNL töörühm avastas, et dopeerimine võimaldab ülijuhtiva oleku kriitilisi suurusi soovitud suunas mõjutada, eeskätt juhet läbiva voolutiheduse ning välise magnetvälja osas. Dopeeritud nanodefektid, ka nanosammasdefektid (nanoscale columns/defects), mõjutavad otseselt ülijuhtiva materjali mikrointeraktsioone. Töö avaldati teadusajakirjas Scientific Reports.

„Nanosammasdefektidega ülijuhti on hõlpsam rakendustele kohandada. Lisaks on selle näitajad paremad. Seejuures on defektide tihedus ning paigutus määrava tähtsusega,“ ütles Goyal.

Defektide lisamisele allus iseäranis hästi ülijuhtmaterjali kriitiline voolutihedus. Kriitiline voolutihedus sobib juhtme praktiliste elektriliste omaduste kirjeldamiseks hästi, sest arvestab ka selle mitte-ülijuhtivaid parameetreid, näiteks substraadi, vahe- ja stabilisaatorkihtide takistust.

„Valmistasime ülijuhi, mis töötab 65 K temperatuuril ning 3 T magnetväljas. Samas keskkonnas võivad opereerida suuremad mootorid ning generaatorid,“ ütles Goyal.

Töös saavutati maksimaalne kriitiline voolutihedus 43,7 kA/cm2, seejuures sõltumata välise magnetvälja suunast. Võrreldes varasemate rakenduslike ülijuhtidega on see enam kui kaks korda parem näitaja. Tulemustesse arvestati ka ülijuhti ümbritsev 50 µm paksune stabiliseeriv vasekiht.

Dopeerimine toimub ORNL-i töörühma varem arendatud protsessiga, mis põhjustab soovitud defektide automaatse kasvamise. Protsessi kirjeldav artikkel avaldati ajakirjas Advanced Functional Materials.

„Saame juhtme omadused enne valmistamist eelseadistada. Defektid kasvavad vastavalt seadistusele,“ ütles Goyal.

Goyal, kes on teinud koostööd mitmete ülijuhte tootvate suurfirmadega, loodab, et töörühma avastuse võtab omaks ka erasektor, et teha uusi tooteid ning vanu edendada.

Allikas: Phys.org

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Soojusvarjestuse uus peatükk: vanaadiumdioksiid
  2. Molübdeenist ja grafeenist välkmälu
  3. Stanfordi Ülikooli teadlased valmistasid kleebitava päikesepaneeli
  4. Uus paber grafeenist ja valgukiududest
  5. Veelgi huvitavam grafeen
  6. Ühemõõtmeliste nanostruktuuride kolmemõõtmeline vaade
  7. Keerukate polümeerist rõngaste arhitektuur nanoskaalas
  8. Defektid võivad grafeensensoreid paremaks muuta
  9. Avastati eksootiline kvantkristall
  10. Uus 3D fotooniline kristall on elektriliselt ja optiliselt aktiivne

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2021 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in