ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับตัวนำยิ่งยวดคือการมีเพศสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน เป็นคู่คูเปอร์ ทฤษฎีวาดภาพให้เห็นอย่างชัดเจนว่าพฤติกรรมโบโซนิกที่เกิดขึ้นนั้นช่วยให้มีระดับพลังงานเท่ากันและนำไปสู่พฤติกรรมที่แปลกใหม่ เช่น ความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์และการขับออกของเส้นฟลักซ์แม่เหล็กเพื่อให้วัตถุที่มีตัวนำยิ่งยวดลอยอยู่บนแม่เหล็ก เป็นต้น เมื่อภาพเริ่มคลุมเครือ จะเป็นการอนุมานจากจุดนั้นว่าลักษณะใด
ที่ระบบวัสดุ
ต้องการในการเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิที่กำหนด ในขณะที่หลักการออกแบบเพื่อสร้างตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องยังคงเข้าใจยาก แต่ก็มีการเรียนรู้มากมายในการไล่ล่า ทำให้การประยุกต์ใช้ตัวนำยิ่งยวดในภาคส่วนต่างๆ ตั้งแต่การสร้างภาพ การทดสอบ และการเข้ารหัสแบบควอนตัมใกล้เข้ามาทุกที
วัสดุ 2 มิติในบรรดาระบบวัสดุที่พฤติกรรมทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ผิดปกติคล้ายกับการจับคู่คูเปอร์อาจเป็นไปได้ว่าการเชื่อมต่อระหว่างเพอร์รอฟสไคต์ออกไซด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ซึ่งมีความไม่ต่อเนื่องในขั้วของโครงตาข่ายผลึก หลังจากการค้นพบครั้งแรกของ “ก๊าซอิเล็กตรอน 2 มิติ” ที่เคลื่อนที่ได้สูง
ที่ส่วนต่อประสานในปี 2547 และเพื่อนร่วมงานได้ระบุคุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวดที่ส่วนต่อประสานในชั้นที่จำกัดเพียง 20 นาโนเมตรในปี 2550 อุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงอยู่ที่ 200 มิลลิเคลวินที่หนาวเย็น และต้นกำเนิดที่แน่นอนของเอฟเฟกต์นั้นไม่ชัดเจน แต่ส่วนต่อประสานออกไซด์ยังคงเป็นแหล่งเพาะ
สำหรับการสำรวจพฤติกรรมทางอิเล็กทรอนิกส์และสปินโทรนิกตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา โครงสร้าง 2 มิติหลายชิ้นได้เผยให้เห็นถึงพฤติกรรมของตัวนำยิ่งยวดที่ไม่มีอยู่ในจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น ดีบุก “สีเทา” รูปแบบของดีบุกที่มักถูกพิจารณาว่ามีประโยชน์มากที่สุดคือดีบุก “สีขาว” ซึ่งมีโครงสร้างทางผลึกศาสตร์โลหะ
ทั่วไป และเป็นหนึ่งในวัสดุตัวนำยิ่งยวดชนิดแรกที่ดึงดูดการศึกษา อย่างไรก็ตาม ดีบุกขาวที่อุณหภูมิต่ำจะค่อย ๆ เปลี่ยนเป็นดีบุกสีเทา ซึ่งมีโครงสร้างเป็นลูกบาศก์เพชร และบางครั้งถูกอธิบายว่าเป็น “ศัตรูพืชดีบุก” ที่น่าประหลาดใจ และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัย ในประเทศจีนพบว่า
เมื่อพวกเขา
ลดขนาดของดีบุกเหลือ2D เพียง 2-20 ชั้นพวกเขาสามารถสังเกตคุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวดในดีบุกสีเทาได้เช่นกัน ยิ่งบางลงจนถึงชั้นเดียวทำให้มีคุณสมบัติเป็นฉนวน“สิ่ง ที่เราพบคือดีบุกสีเทานั้นค่อนข้างน่าสนใจในทางวิทยาศาสตร์” เช่นเดียวกับวิทยาศาสตร์พื้นฐานที่การค้นพบนี้เปิดขึ้น
มันยังสร้างโอกาสในการผลิตวงจรจากวัสดุทั้งหมดเพียงหนึ่งเดียว โดยมีสายไฟตัวนำยิ่งยวดที่มีชั้นสแตนีนไม่กี่ชั้นคั่นด้วยโมโนเลเยอร์ที่เป็นฉนวนโครงสร้างนาโนตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง
เช่นเดียวกับท่อนาโนคาร์บอน คุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวดยังถูกนำไปใช้กับโครงสร้างนาโนอื่นๆ
เช่น อาร์เรย์อะลูมินาชุบผิวด้วยการเคลือบในวัสดุตัวนำยิ่งยวด ตัวเลือกการเคลือบที่นิยมคือ YBa 2 Cu 3 O x . ค้นพบโดย Paul Chu ที่มหาวิทยาลัยฮูสตันในปี 1987 อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของตัวนำยิ่งยวดของ YBa 2 Cu 3 O xอยู่ที่ 93 เคลวิน Cuprates อื่น ๆ ได้แสดงคุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวด
“อุณหภูมิสูง” ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ในขณะที่อุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงของ YBa 2 Cu 3 O xยังคงต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง สิ่งที่ทำให้การค้นพบของ Chu มีความสำคัญมากก็คือ ไนโตรเจนเหลวที่สูงกว่า 77 K เพียงพอสำหรับการเป็นสารหล่อเย็น และนี่ก็จัดการได้ง่ายกว่าฮีเลียมเหลวมาก เช่นเดียวกับการเคลือบ
แม่แบบนาโน นักวิจัยยังได้ผลิตโครงสร้างนาโน YBa 2 Cu 3 O xผ่านการตัดเฉือนแบบไมโครและการปั่นด้วยไฟฟ้า แต่ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายมักต้องการการรักษาความร้อนเพื่อให้คุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวดปรากฏขึ้น ในขณะที่ผงเริ่มต้นให้ความคล่องตัวในระดับหนึ่งสำหรับการเคลือบโครงสร้างตามอำเภอใจ
การอบชุบด้วยความร้อนจะทำให้วัสดุเปราะบาง และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถผลิต YBa 2 Cu 3 O x nanorods แบบผง ได้ด้วยวิธีการประมวลผลของสารละลาย ซึ่งไม่เพียงแค่เรียบง่าย แต่ยังไม่ต้องผ่านกรรมวิธีทางความร้อนเพิ่มเติมอีกด้วย เป็นผลให้พวกเขาสามารถทาสีผงบนโครงสร้าง
โดยไม่ปล่อยให้เปราะ “วัสดุของเราไม่ได้เป็นตัวแทนของวัสดุใหม่ แต่เป็นวิธีคิดใหม่เกี่ยวกับตัวนำยิ่งยวดและเปิดเส้นทางสู่ผู้ออกแบบตัวนำยิ่งยวด ปรับแต่งให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะ”การตรวจจับโจเซฟสันและโฟตอนการประยุกต์ใช้ตัวนำยิ่งยวดจำนวนมาก ตั้งแต่การกระจายคีย์ควอนตัม
ในการเข้ารหัส
การถ่ายภาพเชิงลึกอินฟราเรด 3 มิติระยะไกล และการทดสอบวงจรรวม ไปจนถึงการทดสอบพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัม อาศัยการใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์นี้ในการตรวจจับโฟตอน สายตัวนำยิ่งยวดมีความไวต่อโฟตอนที่ตกกระทบมาก เนื่องจากสายเหล่านี้สามารถแยกคู่ของคูเปอร์ออกได้
ซึ่งจะทำให้ตัวนำยิ่งยวดลดลง อุปกรณ์ที่ใช้เอฟเฟ็กต์นี้ตรวจจับโฟตอนเดี่ยวได้สำเร็จในบริเวณที่มองเห็นได้และอินฟราเรดของสเปกตรัม แต่มีความไวต่อโฟตอนที่พลังงานต่ำน้อยกว่า แผ่นกราฟีนสัมผัสที่ปลายทั้งสองโดยตัวนำยิ่งยวดได้แสดงความสามารถในการตรวจจับโฟตอนไมโครเวฟด้วย
ซึ่งเป็นพื้นที่สำคัญของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับนักดาราศาสตร์ในการตรวจจับรังสีพื้นหลังของจักรวาลและพิจารณาว่าดาราจักรก่อตัวอย่างไร โครงสร้างพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้ ไม่ใช่ตัวนำยิ่งยวดหรือฉนวนที่มีหน้าสัมผัสตัวนำยิ่งยวดที่ปลายด้านใดด้านหนึ่ง ถูกอธิบายว่าเป็นชุมทางโจเซฟสัน
วัสดุระหว่างตัวนำยิ่งยวดคือตัวเชื่อมอ่อน ซึ่งให้ช่องทางสำหรับกระแสยิ่งยวด ซึ่งเป็นกระแสที่ตามทฤษฎีแล้วสามารถไหลได้ตลอดโดยไม่มีแรงดันไฟฟ้า การสังเกตผลกระทบถูกยกเลิกเนื่องจากเป็นการรั่วไหลในฉนวนระหว่างหน้าสัมผัสตัวนำยิ่งยวดจนกระทั่ง อธิบายปรากฏการณ์ดังกล่าวด้วยการคาดคะเนของกระแสเกินตามความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ระหว่างกระแสและแรงดันในปี 1962
Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์
