Korkeamman lämpötilan suprajohteiden kytkentää11.01.2024 Suprajohteet ovat kiehtoneet fyysikoita vuosikymmeniä mutta niiden kvanttimekaaninen erikoisuus esiintyy yleensä niin alhaisissa lämpötiloissa että ne ovat epäkäytännöllisiä. Harvardin yliopiston Philip Kimin johtama tutkimusryhmä on osoittanut uuden strategian, jolla valmistetaan ja manipuloidaan laajalti tutkittua korkeamman lämpötilan suprajohteiden luokkaa, kupraatteja. Kim ja hänen tiiminsä raportoivat lupaavasta ehdokkaasta maailman ensimmäiselle korkean lämpötilan suprajohtavalle diodille, joka on valmistettu ohuesta kupraattikiteestä. Erikoismenetelmien avulla rakennettiin puhdas rajapinta kupraattivismutti-strontiumkalsiumkuparioksidin kahden erittäin ohuen kerroksen välille ja käännettiin ne 45 asteen kierteelle toisiinsa nähden. Näin he pystyivät valmistamaan kytkettävän, korkean lämpötilan suprajohtavan diodin – osoituksen perusfysiikasta, joka voitaisiin jonain päivänä liittää osaksi laskentatekniikkaa, kuten kvanttibittinä. Tutkijoiden mukaan saavutus on hyvä lähtökohta tutkittaessa topologisia vaiheita, joissa kvanttitilat on suojattu epätäydellisyyksiltä. Washingtonin yliopiston ja Argonnen kansallisen laboratorion fyysikot ovat puolestaan löytäneet suprajohtavan materiaalin, joka on ainutlaatuisen herkkä ulkoisille ärsykkeille, mikä mahdollistaa suprajohtavien ominaisuuksien parantamisen tai tukahduttamisen haluttaessa. Tämä mahdollistaa uusia mahdollisuuksia energiatehokkaille kytkettäville suprajohtaville piireille. Shua Sanchezin johtama tutkimusryhmä tutki epätavallista suprajohtavaa materiaalia, jolla oli poikkeuksellinen viritettävyys sillä siinä esiintyy sekä ferromagnetismi että suprajohtavuus. Röntgentekniikoiden avulla tutkijat pystyivät osoittamaan, että magneettikentän kohdistaminen kiteeseen voi poistaa niiden vastakohtaiset vaikutukset ja aiheuttaa nollaresistanssisen tilan. Eli he pystyivät hallitsemaan materiaalin käyttäytymistä. Tämän jälkeen ryhmä kohdisti kiteeseen jännityksiä mielenkiintoisin tuloksin. "Tämä materiaali on jännittävää, koska silloin siinä on tiukka kilpailu useiden faasien välillä ja käyttämällä pientä jännitystä tai magneettikenttää voit tehostaa yhtä faasia yli toisen kytkeäksesi suprajohtavuuden päälle ja pois", Sanchez toteaa tutkimuslaitoksen julkaisussa." Valtaosa suprajohteista ei ole läheskään yhtä helposti vaihdettavissa." Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.