วัสดุที่เว็บสล็อตใหม่ล่าสุดใช้ในตัวนำยิ่งยวดชนิดนี้สามารถทำให้เซิร์ฟเวอร์ข้อมูลประหยัดพลังงานมากขึ้น
โดย ราหุล ราว | เผยแพร่เมื่อ 27 เมษายน 2022 15:30 น
ศาสตร์
ชิปตัวนำยิ่งยวดในความประทับใจของศิลปิน ทียู เดลฟต์
แบ่งปัน
ลองนึกภาพว่าคอมพิวเตอร์ของคุณสามารถใช้กระแสไฟฟ้าที่ไหลตลอดเวลาโดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไป นี่ไม่ใช่เวทมนตร์ แต่เป็นอนาคตที่เป็นไปได้ของปรากฏการณ์ที่แท้จริงที่เรียกว่าตัวนำยิ่งยวด ซึ่งปัจจุบันสนับสนุนทุกอย่างตั้งแต่การวิจัยแม่เหล็กที่ทันสมัยไปจนถึง MRI
ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าพวกเขา
สามารถสร้างตัวนำยิ่งยวดที่แตกต่างจากที่เคยมีมาก่อน โดยให้กระแสไฟฟ้าไหลได้เพียงทิศทางเดียว: เช่นเดียวกับรถไฟที่ชี้ลงเนิน มันจะไถลอย่างอิสระทางเดียวแต่หันหน้าไปทางเนินที่น่าสยดสยองในอีกทางหนึ่ง ฟังดูลึกลับ แต่ความสามารถนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์เหมือนกับวงจรที่จ่ายไฟให้กับคอมพิวเตอร์ของคุณ หากผลลัพธ์ของนักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ยังคงอยู่ ก็อาจทำให้อนาคตนั้นใกล้เข้ามาอีกก้าวหนึ่ง
Mazhar Ali นักฟิสิกส์จาก Delft University of Technology ในเนเธอร์แลนด์และหนึ่งในผู้เขียนที่ ตีพิมพ์ผลงานของพวกเขาในวารสารNatureเมื่อวันที่ 27 เมษายนกล่าวว่า “มีความเป็นไปได้ที่สนุกสนานมากมายในขณะนี้”
ตัวนำยิ่งยวดต้องเผชิญกับวิธีที่ฟิสิกส์ควรทำงาน โดยปกติ เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลไปตามเส้นลวด อิเล็กตรอนภายในต้องเผชิญกับความต้านทานอย่างแข็งทื่อ แปรงขึ้นกับอะตอมที่ก่อตัวเป็นเส้นลวด พลังงานไฟฟ้าสูญเสียไปบ่อยครั้งเช่นเดียวกับความร้อน สาเหตุส่วนใหญ่ที่ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณรู้สึกร้อนเมื่อสัมผัส นอกจากนี้ยังเป็นการสิ้นเปลืองประสิทธิภาพอย่างมาก
แต่ถ้าคุณแช่เย็นวัสดุที่นำไฟฟ้า คุณจะถึงจุดที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าอุณหภูมิวิกฤต อุณหภูมิวิกฤตที่แม่นยำนั้นขึ้นอยู่กับสสาร แต่โดยปกติแล้วจะอยู่ในขอบเขตการแช่แข็ง ซึ่งแทบไม่สูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เย็นที่สุดที่ฟิสิกส์อนุญาต เมื่อถึงจุดวิกฤต แรงต้านทานของวัสดุจะตกลงมาจากหน้าผาจนกลายเป็นศูนย์ ตอนนี้ คุณได้สร้างตัวนำยิ่งยวดแล้ว
ไฟฟ้าที่ปราศจากความต้านทานมีลักษณะอย่างไร
หมายความว่ากระแสสามารถไหลผ่านเส้นลวดในทางทฤษฎีได้ชั่วนิรันดร์โดยไม่กระจาย นั่นเป็นความสำเร็จที่น่าตกใจในวิชาฟิสิกส์ ซึ่งไม่ควรมีการเคลื่อนไหวตลอดเวลา
“มันละเมิดความเข้าใจในปัจจุบันของเราว่าตัวนำยิ่งยวดทางเดียวสามารถเกิดขึ้นได้อย่างไร”
มาซาร์ อาลี
เรารู้เกี่ยวกับความแปลกประหลาดของฟิสิกส์ควอนตัมตั้งแต่มีนักเรียนคนหนึ่งในเนเธอร์แลนด์เกิดขึ้นในปี 1911 วันนี้นักวิทยาศาสตร์ใช้ตัวนำยิ่งยวดเพื่อดูสนามแม่เหล็กขนาดเล็กมาก เช่น สนามแม่เหล็กในสมองของหนู ด้วยการพันลวดตัวนำยิ่งยวดรอบแม่เหล็ก วิศวกรสามารถสร้างแม่เหล็กไฟฟ้ากำลังสูงที่มีพลังงานต่ำและเป็นเชื้อเพลิงได้ทุกอย่าง ตั้งแต่เครื่อง MRI ในโรงพยาบาล ไปจนถึง รถไฟหัวกระสุนญี่ปุ่นรุ่นต่อไป
รถไฟหัวกระสุนอาจไม่ได้อยู่ในความคิดของอาลีและเพื่อนร่วมงานของเขาเมื่อพวกเขาเริ่มงาน “กลุ่มของฉันไม่ได้ทำการวิจัยนี้โดยมีเป้าหมายเพื่อให้เกิดความเป็นตัวนำยิ่งยวดทางเดียว” อาลีกล่าว
เมื่อหลายปีก่อนกลุ่มของอาลีได้เริ่มศึกษาคุณสมบัติของโลหะที่ชวนให้นึกถึงชื่อ Nb3Br8 ซึ่งทำมาจากอะตอมของไนโอเบียม (โลหะที่มักใช้ในเหล็กบางชนิดและแม่เหล็กชนิดพิเศษ) และโบรมีน (ฮาโลเจนที่คล้ายกับคลอรีนหรือไอโอดีน) ซึ่งมักพบในสารหน่วงไฟ)
ขณะที่ทีมศึกษาทำแผ่น Nb3Br8 ที่บางลงและบางลง พวกเขาพบว่าจริง ๆ แล้วแผ่นนี้นำไฟฟ้าได้มากขึ้นเรื่อยๆ ที่ไม่ปกติ เพื่อตรวจสอบเพิ่มเติม พวกเขาหันไปใช้เทคนิคที่ลองทำแล้ว นั่นคือ การทำแซนวิช ตัวนำยิ่งยวดที่รู้จักสองชิ้นคือขนมปัง และ Nb3Br8 เป็นตัวเติม นักวิจัยสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Nb3Br8 ได้จากผลกระทบที่มีต่อแซนวิช และเมื่อพวกเขามองดู ก็พบว่าพวกมันสร้างตัวนำยิ่งยวดทางเดียว
สิ่งที่กลุ่มของ Ali สร้างขึ้นนั้นคล้ายกับไดโอดอย่างมาก นั่นคือส่วนประกอบที่นำไฟฟ้าในทิศทางเดียวเท่านั้น ไดโอดมีอยู่ทั่วไปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ ซึ่งจำเป็นสำหรับการสนับสนุนตรรกะที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์ทำงาน
ทว่าอาลีและเพื่อนร่วมงานของเขาไม่ทราบอย่างถ่องแท้ว่าเอฟเฟกต์นี้ทำงานอย่างไรในวัตถุที่พวกเขาสร้างขึ้น นอกจากนี้ ตามที่ปรากฎ “ละเมิดความเข้าใจในปัจจุบันของเราว่าตัวนำยิ่งยวดทางเดียวสามารถเกิดขึ้นได้อย่างไร” อาลีกล่าว “มีการวิจัยพื้นฐานมากมายเช่นกันที่ต้องทำ” เพื่อเปิดเผยฟิสิกส์ใหม่ที่ซ่อนอยู่
นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่นักฟิสิกส์ได้สร้างถนนตัวนำยิ่งยวดทางเดียว แต่การก่อสร้างครั้งก่อนมักต้องการสนามแม่เหล็ก เป็นเรื่องปกติเมื่อพูดถึงการจัดการตัวนำยิ่งยวด แต่มันทำให้ชีวิตของวิศวกรซับซ้อนขึ้นเว็บสล็อตใหม่ล่าสุด และ สล็อตแตกง่าย
