रूम-टेम्परेचर सुपरकंडक्टर्स की खोज में

जिसमें एक दुनिया की कल्पना करो चुंबकीय उत्तोलन (मैग्लेव) ट्रेनें आम हैं, कंप्यूटर बिजली से तेज़ होते हैं, बिजली के तारों को बहुत कम नुकसान होता है, और नए कण डिटेक्टर मौजूद होते हैं। यह वह दुनिया है जिसमें कमरे का तापमान अतिचालक एक वास्तविकता है। अब तक, यह भविष्य का एक सपना है, लेकिन कमरे के तापमान के सुपरकंडक्टिविटी को प्राप्त करने के लिए वैज्ञानिक पहले से कहीं ज्यादा करीब हैं।

एक कमरे का तापमान सुपरकंडक्टर (आरटीएस) एक प्रकार का उच्च तापमान सुपरकंडक्टर (उच्च-टी) है_सी या एचटीएस) जो करीब से संचालित होता है कमरे का तापमान की तुलना में परम शुन्य. हालांकि, 0 ° C (273.15 K) से ऊपर का ऑपरेटिंग तापमान अभी भी काफी नीचे है, जो हम में से अधिकांश "सामान्य" कमरे के तापमान (20 से 25 ° C) को मानते हैं। महत्वपूर्ण तापमान के नीचे, ए superconductor शून्य है विद्युतीय प्रतिरोध और चुंबकीय प्रवाह क्षेत्रों का निष्कासन। हालांकि यह ओवरसिम्प्लीफिकेशन है, सुपरकंडक्टिविटी को एक आदर्श स्थिति के रूप में सोचा जा सकता है विद्युत चालकता.

उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स 30 K (.2243.2 ° C) से ऊपर सुपरकंडक्टिविटी का प्रदर्शन करते हैं। जबकि एक पारंपरिक सुपरकंडक्टर को तरल हीलियम से ठंडा किया जाना चाहिए ताकि अतिचालक हो, एक उच्च तापमान वाला सुपरकंडक्टर हो सकता है

सुपरकंडक्टिविटी के लिए महत्वपूर्ण तापमान को व्यावहारिक तापमान पर लाना भौतिकविदों और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के लिए एक पवित्र कब्र है। कुछ शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि कमरे का तापमान अतिचालकता असंभव है, जबकि अन्य उन अग्रिमों की ओर इशारा करते हैं जो पहले से आयोजित मान्यताओं को पार कर चुके हैं।

सुपरकंडक्टिविटी की खोज 1911 में हेइके कामेरलिंग ओन्स ने ठोस पारे में लिक्विड हीलियम (1913 में नोबेल पुरस्कार) से की थी। यह 1930 के दशक तक नहीं था कि वैज्ञानिकों ने स्पष्टीकरण दिया कि सुपरकंडक्टिविटी कैसे काम करती है। 1933 में, फ्रिट्ज और हेंज लंदन ने समझाया मीस्नर प्रभावजिसमें एक सुपरकंडक्टर आंतरिक चुंबकीय क्षेत्रों को निष्कासित करता है। लंदन के सिद्धांत से, जिनजबर्ग-लैंडौ सिद्धांत (1950) और माइक्रोस्कोपिक बीसीएस सिद्धांत (1957, बारडीन, कूपर और क्रिफर के लिए नामित) को शामिल करने के लिए स्पष्टीकरण बढ़े। बीसीएस सिद्धांत के अनुसार, ऐसा लगता था कि सुपरकंडक्टिविटी 30 K से ऊपर के तापमान पर मनाई गई थी। फिर भी, 1986 में बेडनॉर्ज़ और म्यूलर ने पहले उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर की खोज की, एक लैंथेनम-आधारित कप्रेट पेरोविसाइट मटेरियल का तापमान 35 के। खोज ने उन्हें भौतिकी में 1987 का नोबेल पुरस्कार दिया और नई खोजों का द्वार खोल दिया।

मिखाइल एरेमेट्स और उनकी टीम द्वारा 2015 में खोजी गई अब तक की सबसे अधिक तापमान वाली सुपरकंडक्टर सल्फर हाइड्राइड (H) है₃एस)। सल्फर हाइड्राइड में 203 K (-70 ° C) के आसपास संक्रमण का तापमान होता है, लेकिन केवल अत्यधिक उच्च दबाव (लगभग 150 गीगापास्कल) के तहत। शोधकर्ताओं महत्वपूर्ण तापमान की भविष्यवाणी की जा सकती है 0 ° C से ऊपर अगर सल्फर परमाणुओं को फास्फोरस, प्लैटिनम, सेलेनियम, पोटेशियम या टेल्यूरियम द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है और फिर भी उच्च दबाव लागू होता है। हालांकि, जबकि वैज्ञानिकों ने सल्फर हाइड्राइड प्रणाली के व्यवहार के लिए स्पष्टीकरण का प्रस्ताव दिया है, वे विद्युत या चुंबकीय व्यवहार को दोहराने में असमर्थ रहे हैं।

सल्फर हाइड्राइड के अलावा अन्य सामग्रियों के लिए कमरे के तापमान के अतिचालक व्यवहार का दावा किया गया है। उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर येट्रियम बेरियम कॉपर ऑक्साइड (YBCO) अवरक्त लेजर दालों का उपयोग करके 300 K पर सुपरकंडक्टिव बन सकता है। ठोस-अवस्था के भौतिक विज्ञानी नील एस्क्राफ्ट ने धातु के तापमान के निकट ठोस धातु हाइड्रोजन की अतिचालकता की जानी चाहिए। धातु के हाइड्रोजन बनाने का दावा करने वाली हार्वर्ड टीम ने बताया कि 250 K पर मीस्नर प्रभाव देखा जा सकता है। एक्साइटन-मध्यस्थता इलेक्ट्रॉन युग्मन के आधार पर (बीसीएस सिद्धांत के फोनन-मध्यस्थता युग्मन नहीं), संभव उच्च तापमान अतिचालकता सही के तहत कार्बनिक पॉलिमर में देखा जा सकता है शर्तेँ।

वैज्ञानिक साहित्य में कमरे के तापमान के अतिचालकता की कई रिपोर्टें दिखाई देती हैं, इसलिए 2018 तक, उपलब्धि संभव लगती है। हालांकि, प्रभाव शायद ही कभी लंबे समय तक रहता है और इसे दोहराने में मुश्किल से मुश्किल होता है। एक और मुद्दा यह है कि मीस्नर प्रभाव को प्राप्त करने के लिए अत्यधिक दबाव की आवश्यकता हो सकती है। एक बार एक स्थिर सामग्री का उत्पादन होने के बाद, सबसे स्पष्ट अनुप्रयोगों में कुशल विद्युत तारों और शक्तिशाली विद्युत चुम्बकों का विकास शामिल है। वहां से, आकाश की सीमा है, जहां तक ​​इलेक्ट्रॉनिक्स का संबंध है। एक कमरे के तापमान के सुपरकंडक्टर एक व्यावहारिक तापमान पर कोई ऊर्जा नुकसान की संभावना प्रदान करता है। आरटीएस के अधिकांश अनुप्रयोगों की अभी तक कल्पना नहीं की गई है।

• एक कमरे का तापमान सुपरकंडक्टर (आरटीएस) एक सामग्री है जो 0 ° C के तापमान से ऊपर सुपरकंडक्टिविटी में सक्षम है। यह जरूरी नहीं कि सामान्य कमरे के तापमान पर अतिचालक हो।
• हालांकि कई शोधकर्ता कमरे के तापमान के सुपरकंडक्टिविटी का दावा करते हैं, लेकिन वैज्ञानिक परिणामों को स्पष्ट रूप से दोहराने में असमर्थ रहे हैं। हालांकि, उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स मौजूद होते हैं, जिनमें संक्रमण तापमान 3243.2 ° C और 35135 ° C के बीच होता है।
• कमरे के तापमान के सुपरकंडक्टर्स के संभावित अनुप्रयोगों में तेज कंप्यूटर, डेटा भंडारण के नए तरीके और बेहतर ऊर्जा हस्तांतरण शामिल हैं।

• बेडनॉर्ज़, जे। जी.; मुलर, के। ए। (1986). "बा-ला-क्यू-ओ सिस्टम में संभव उच्च टीसी सुपरकंडक्टिविटी"। ज़िट्सक्रिफ्ट फ़र् फ़िज़िक बी 64 (2): 189–193.
• डॉरज़्दोव, ए। पी.; एरेमेट्स, एम। मैं।; ट्रॉयन, आई। ए।; केसेनफोंटोव, वी।; शिलिन, एस। मैं। (2015). "सल्फर हाइड्राइड सिस्टम में उच्च दबाव पर 203 केल्विन में पारंपरिक सुपरकंडक्टिविटी"। प्रकृति. 525: 73–6.
• जीई, वाई। एफ.; झांग, एफ।; याओ, य। जी (2016). "कम फॉस्फोरस प्रतिस्थापन के साथ हाइड्रोजन सल्फाइड में 280 K पर सुपरकंडक्टिविटी का पहला-सिद्धांत प्रदर्शन"। भौतिकी। रेव बी. 93 (22): 224513.
• खरे, नीरज (2003)। हाई-तापमान सुपरकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक्स की हैंडबुक. सीआरसी प्रेस।
• मानकोव्स्की, आर।; सूबेदार, ए।; फ़ॉर्स्ट, एम।; मारीगर, एस। हे.; चोललेट, एम।; लेमके, एच। टी.; रॉबिन्सन, जे। एस.; ग्लोविया, जे। म।; मिनिती, एम। पी.; फ्रेंको, ए।; फेचनर, एम।; स्पेल्डिन, एन। ए.; लोव, टी।; कीमर, बी।; जार्ज, ए।; कैवेलरी, ए। (2014). "YBa में वर्धित सुपरकंडक्टिविटी के लिए एक आधार के रूप में नॉनलाइनियर जाली डायनामिक्स₂Cu₃हे_6.5". प्रकृति. 516 (7529): 71–73.
• मोराचकीन, ए। (2004). कमरे का तापमान अतिचालकता. कैम्ब्रिज इंटरनेशनल साइंस पब्लिशिंग।