ฟิสิกส์ของตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงในสภาวะชั่วคราวที่ไม่เสถียรมีความคล้ายคลึงกันอย่างน่าประหลาดใจกับวัสดุชนิดเดียวกันที่สภาวะสมดุล ทำให้เกิดความหวังว่าสภาวะที่ไม่สมดุลเหล่านี้จะสามารถทำให้เสถียรและนำไปใช้ในการใช้งานจริงได้ การค้นพบนี้ซึ่งนักวิจัยของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ได้รับจากการใช้แสงวาบเพื่อกระตุ้นตัวนำยิ่งยวดในวัสดุที่เรียกว่า สามารถช่วยให้เราเข้าใจตัวนำยิ่งยวด
ที่อุณหภูมิสูง
และวิธีการกระตุ้นการก่อตัวของสิ่งเหล่านี้ได้ดีขึ้น สถานะชั่วคราวตัวนำยิ่งยวดเป็นวัสดุที่นำไฟฟ้าได้โดยไม่มีความต้านทานใดๆ เมื่อเย็นลงจนต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของตัวนำยิ่งยวดT c ในทฤษฎี ของความเป็นตัวนำยิ่งยวดทั่วไป สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนเอาชนะการผลักซึ่งกันและกัน
และสร้างสิ่งที่เรียกว่าคู่คูเปอร์ซึ่งเดินทางผ่านวัสดุโดยปราศจากสิ่งกีดขวางเป็นกระแสซุปเปอร์ตัวนำยิ่งยวดทั่วไปตัวแรกที่ถูกค้นพบ (เริ่มด้วยปรอทที่เป็นของแข็งในปี พ.ศ. 2454) มีอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านเพียงไม่กี่เคลวินเหนือศูนย์สัมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1980
เป็นต้นมา ตัวนำยิ่งยวดประเภทใหม่ที่มี T c สูงกว่ามาก เริ่มปรากฏขึ้น วัสดุเหล่านี้ไม่ใช่โลหะ แต่เป็นสารประกอบเซรามิกที่เรียกว่า คัพเรต ซึ่งประกอบขึ้นจากชั้นของทองแดงและอะตอมของออกซิเจน แทรกซ้อนกับอะตอมของธาตุอื่นๆ ทฤษฎี BCS ใช้ไม่ได้กับตัวนำยิ่งยวดที่มีอุณหภูมิสูงเหล่านี้
และวิธีจับคู่อิเล็กตรอนของพวกมันยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์สถานะที่ไม่สมดุลเพื่อให้เข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับวัสดุเหล่านี้ นักวิจัยมักจะศึกษาวัสดุเหล่านี้ในสภาวะที่ไม่เสถียรหรือไม่สมดุล ในงานล่าสุด นักวิจัยได้สร้างสถานะดังกล่าวในอิตเทรียมแบเรียมคอปเปอร์ออกไซด์ (YBCO) โดยใช้เลเซอร์พัลส์
กับมัน ในสภาวะที่ไม่เสถียรนี้ วัสดุยังคงมีตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงกว่าค่าT c ปกติ ที่ประมาณ 100 เคลวินจนถึงขณะนี้ นักวิจัยยังไม่แน่ใจว่าคุณสมบัติของสถานะที่ไม่เสถียรดังกล่าวมีความสัมพันธ์อย่างมากกับพฤติกรรมของวัสดุในสถานะเสถียรหรือไม่ นั่นคือ สถานะที่จะถูกนำไปใช้ประโยชน์ในการใช้งานจริง
ได้แสดงให้เห็นว่า
ในความเป็นจริงแล้วรัฐที่ไม่มั่นคงเหล่านี้มีพฤติกรรมคล้ายกับลูกพี่ลูกน้องที่มั่นคงของพวกเขาการเปิดและปิด นักวิจัยศึกษาสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อสถานะตัวนำยิ่งยวดปกติของ YBCO ถูกปิดโดยใช้พัลส์ของแสงจากแหล่งกำเนิดแสงรังสีซินโครตรอนสแตนฟอร์ด (SSRL) ของ SLAC และเลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระ
ของห้องปฏิบัติการ ในเกาหลี พวกเขามุ่งเน้นไปที่เฟสเฉพาะของสสารในตัวนำยิ่งยวดที่เรียกว่าคลื่นความหนาแน่นของประจุ (CDWs) ซึ่งเป็นรูปแบบคล้ายคลื่นของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่สูงขึ้นและต่ำลง CDW แตกต่างจากคลื่นทั่วไปตรงที่เป็นคลื่นคงที่และทำหน้าที่เป็นเครื่องหมาย
ของจุดเปลี่ยนผ่านที่ตัวนำยิ่งยวดเปิดหรือปิดจากนั้นนักวิจัยทำการทดลองซ้ำโดยปิดตัวนำยิ่งยวดใน YBCO โดยใช้สนามแม่เหล็ก นี่เป็นวิธีดั้งเดิมในการศึกษา CDW ในสภาวะสมดุลปกติของตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง“การผจญภัยทดลองที่บ้าคลั่ง”ทีมงานค้นพบว่าไม่ว่าพวกเขาจะสัมผัสวัสดุ
กับสนามแม่เหล็กหรือแสงก็ตาม รูปแบบ CDW สามมิติที่คล้ายคลึงกันก็ปรากฏขึ้น พวกเขากล่าวว่าเหตุใดและเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าสถานะที่เกิดจากสนามแม่เหล็กหรือแสงเลเซอร์มีฟิสิกส์พื้นฐานเหมือนกัน นอกจากนี้ยังชี้ให้เห็นว่าแสงเลเซอร์อาจเป็นวิธีที่ดีในการสร้าง
และสำรวจสถานะชั่วคราวที่เสถียรสำหรับการใช้งานจริง“ผลลัพธ์ของเราแสดงถึงจุดร่วมสำหรับ สภาวะปกติที่เกิดขึ้นได้โดยใช้สนามแม่เหล็กและปั๊มแสง” “ในทางกลับกัน ด้วยสภาวะสมดุล วิธีปั๊มออปติคัลสามารถขับเคลื่อนตัวนำยิ่งยวดชั่วคราวที่อุณหภูมิห้องได้”ที่หักผ่านสนามแม่เหล็กในเวลาที่เหมาะสม
อาจง่ายกว่า”
เคลื่อนไหวด้วยความเห็นอกเห็นใจ อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ทำงานเกี่ยวกับปัญหาลองจิจูด รู้สึกประหลาดใจที่พบว่าหากเขาแขวนนาฬิกาลูกตุ้ม 2 เรือนจากราวไม้ที่มีเก้าอี้ 2 ตัวรองรับทั่วไป อุปกรณ์ต่างๆ จะเดินด้วยความเร็วที่สัมพันธ์กัน ลูกตุ้มทั้งสองเหวี่ยงด้วยความถี่เดียวกันเสมอ แม้ว่าจะมีทิศทาง
ตรงข้ามกันก็ตาม ตามรายงานของ ลูกตุ้มทั้งสองใช้เวลาประมาณครึ่งชั่วโมงในการซิงโครไนซ์นอกเฟสนี้ ในจดหมายถึงนักคณิตศาสตร์ชาวเบลเยียม เรอเน-ฟร็องซัวส์ เดอ สลูส ลงวันที่ 22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2208 ฮอยเกนส์เรียกปรากฏการณ์ประหลาดนี้ว่า “ความเห็นอกเห็นใจของนาฬิกาสองเรือน”
ฮอยเกนส์เรียกปรากฏการณ์แปลกๆ นี้ว่า “นาฬิกาสองเรือนเห็นอกเห็นใจกัน”สำหรับ ความสวยงามของระบบก็คือแม้ว่านาฬิกาเรือนหนึ่งจะหยุดเดิน แต่อีกเรือนก็จะรักษาเวลาที่ถูกต้อง และด้วยเหตุนี้จึงให้การวัดลองจิจูดที่ถูกต้อง ในปี ค.ศ. 1667 เขาจึงทำการทดลองเดินเรือครั้งที่สอง โดยติดตั้งนาฬิกา
ที่เชื่อมต่อกัน 2 เรือนบนเรือลำหนึ่งซึ่งมุ่งหน้าไปยังเวสต์อินดีส น่าเสียดายที่นาฬิกาหยุดเดินกลางพายุและกะลาสีเรือที่รับผิดชอบไม่ปฏิบัติตามคำแนะนำในการรีเซ็ตอุปกรณ์ ทำให้ไม่สามารถวัดเวลาบนเรือกับนาฬิกาได้อีกต่อไปเนื่องจากความยากลำบากในทางปฏิบัติ เริ่มตระหนักว่านาฬิกาลูกตุ้ม
อาจไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาลองจิจูด อย่างน้อยก็ไม่ใช่ในทะเลที่มีคลื่นลมแรง อันที่จริง ในเดือนธันวาคม ค.ศ. 1683 เขาส่งจดหมายถึงนักคณิตศาสตร์ชาวดัตช์ โดยเขียนว่า “ไม่มีความหวังเล็กน้อยที่จะสำเร็จ” ในท้ายที่สุด จอห์น แฮริสัน ช่างทำนาฬิกาชาวอังกฤษเป็น ผู้คิดค้นวิธีแก้ปัญหาเส้นแวงขั้นสุดท้าย
ในอีกเกือบหนึ่งศตวรรษต่อมา ความคืบหน้าเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่า “การซิงโครไนซ์ของ” ไม่ได้เกิดขึ้นจนกระทั่งปี 1740 ซึ่งเป็นช่างทำนาฬิกาชาวอังกฤษที่มีชื่อเสียงได้ส่งต้นฉบับไปยังในนั้นเขาอธิบายปรากฏการณ์ที่ “แปลก” เมื่อนาฬิกาลูกตุ้มสองเรือนวางติดกันเพื่อให้ลูกตุ้มสั่นในระนาบเดียวกัน นาฬิกาเรือนหนึ่งจะหยุดทำงานหลังจากผ่านไปประมาณสองชั่วโมง
credit: coachwalletoutletonlinejp.com tnnikefrance.com SakiMono-BlogParts.com syazwansarawak.com paulojorgeoliveira.com NewenglandBloggersMedia.com FemmePorteFeuille.com mugikichi.com gallerynightclublv.com TweePlebLog.com
