Vikan - 17.09.1987, Page 25

I
Þetta er hægt að gera að minnsta kosti á tvo
vegu.
Ónnur aðferðin felst í því að veikja kraft-
ana sem verka á milli atóma kristalgrindar-
innar sem fyrir vikið verður auðsveigjanlegri
fyrir rafeindirnar. Ekki má þó veikja kraft-
ana of mikið þar sem það gæti leitt til
breytinga á uppbyggingu grindarinnar og
því til nýrrar kristalgerðar sem ekki leiðir til
ofurleiðni.
Hin aðferðin byggist á þeirri staðreynd að
sveiflutíðni grindarinnar lækkar með aukinni
þyngd atóma hennar. Ef kristalgrindin er
endurbyggð með þyngri samsætum (ísótóp-
um) sömu atómgerðar má samkvæmt
BCS-kenningunni gera ráð fyrir því að efnið
verði ofurleiðið við hærra hitastig. Fyrirbæri
þetta nefnist samsætuhrif. Nýlega reyndu
vísindamenn við Bell rannsóknarstofnunina
í New Jersey að mæla samsætuhrifin í einum
af nýju háhitaofurleiðurunum. Samkvæmt
BCS-kenningunni er gert ráð fyrir að stökk-
mörkin lækki um 3 prósent ef notast er við
þunga súrefnissamsætu í stað léttrar. Fleiri
starfshópar hafa gert svipaðar tilraunir og
allar leiða þær til sömu niðurstöðu sem er
að samsætuþunginn hefur lítil sem engin
áhrif á það við hvaða hitastig ofurleiðni
hefst. Greinilegt er því að BCS-kenningin
getur ekki skýrt eiginleika háhitaofurleiðar-
anna og þarfnast því breytinga. Við ræðum
þetta atriði síðar.
Myndun höfuðs með kjarnsegulhermu.
Það sem gerir háhitaofurleiðni sérstak-
lega áhugaverða er sú staðreynd að
nú verður hægt að nota algeng og
ódýr efni til kælingar, svo sem köfnun-
arefni sem nóg er af í andrúmsloftinu.
Suðumark köfnunarefnis er við mínus 196°
C sem er langt fyrir neðan stökkmörk hinna
nýju efna og því verður hægt að nota fljót-
andi fasa köfnunarefnisins til kælingar. Ef
ofurleiðni við stofuhita verður hins vegar að
raunveruleika verður sérstök kæling ónauð-
synleg með öllu.
Hagnýtingarmöguleikar þessara nýju efna
eru mjög miklir á mörgum sviðum tækni og
vísinda. Með þeim verður til að mynda
mögulegt að leiða rafstraum langar vega-
lengdir frá raforkuverum til neytenda án
orkutaps af völdum viðnáms.
Tölvuvísindamenn munu einnig hafa not
af hinum nýju efnum. Þau má nota í rafrás-
ir sem hægt verður að þjappa þéttar saman
á klippum tölva án þess að hafa áhyggjur
af að þær ofhitni. Vísindamenn við Stanford
háskólann og víðar hafa þegar náð góðum
árangri í því að hanna næfurþunnar ræmur
sem hægt verður að nýta í slíkar rásir.
Sterk segulsvið gegna mikilvægu hlutverki
í rannsóknum á sviði háorku- og kjarneðlis-
Tveir segulhringar í göngum kjarnahraðalsins við Fermi stofnunina. Segulsvið neðra seguisins
(þess gula) er framleitt með kældum ofurleiðurum.
38. TBL VIKAN 25