सुपरकंडक्टर फोम जैसे सूद

सुपरसाउम उन्हीं कानूनों का पालन करता है

सुपरकंडक्टिंग लीड के एकल क्रिस्टल में सुप्रा-स्पेस पैटर्न © रुस्लान प्रोज़ोरोव
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कैप्पुकिनो पर फोम का सुपरकंडक्टर के साथ क्या संबंध है? जितना आप सोचते हैं उससे कहीं ज्यादा। क्योंकि भौतिकविदों ने अब पाया है कि सुपरकंडक्टर्स में चुंबकीय डोमेन पैटर्न बनाते हैं जो न केवल दूध फोम में बुलबुले से मिलते-जुलते हैं, बल्कि समान कानूनों का भी पालन करते हैं। जैसा कि नेचर फिजिक्स में बताया गया है, वे सभी प्रकार के फोमिंग के लिए एक मूल्यवान मॉडल के रूप में काम कर सकते हैं।

पिछले साल इस खोज की शुरुआत हुई थी जब संयुक्त राज्य अमेरिका में एम्स प्रयोगशाला के भौतिक विज्ञानी रुसलान प्रोज़ोरोव ने मैग्नेटो-ऑप्टिकल सिस्टम में एक लीड नमूने के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र लागू किया था। आश्चर्यजनक रूप से, इसने फोम जैसा पैटर्न बनाया। लेकिन क्या इस "सुप्रा-स्पेस" ने "सामान्य" फोम के कानूनों का भी पालन किया? या यह पूरी तरह से अलग घटना के समान होने के बावजूद था। यह पता लगाने के लिए, प्रोज़ोरोव ने अपने सहयोगियों पॉल कैनफील्ड, एंड्रयू फिडलर और जैकब होबर के साथ मिलकर काम किया।

वही कानून?

विश्लेषणों से पता चला है कि सुप्रा-स्पेस और सामान्य फोम, उनकी अलग-अलग उत्पत्ति के बावजूद - पारंपरिक वेसिकल्स की दीवारें जो कि डिशवॉशिंग तरल, पानी या प्लास्टिक जैसी सामग्री से बनी होती हैं, और सुपरकंडक्टिंग लीड से सुप्रा-पोरस सीसा - कई पहलुओं में समान हैं। उनमें से एक मोटे होने की प्रक्रिया है, जहां समय के साथ बुलबुले बढ़ते हैं या सिकुड़ते हैं और अंततः गायब हो जाते हैं। Suprasaws में यह तब होता है जब चुंबकीय क्षेत्र बदल जाता है। गणितज्ञ जॉन वॉन न्यूमैन ने पहले ही गणितीय कानून में इस प्रक्रिया की दर का वर्णन किया है।

"तथ्य यह है कि वॉन न्यूमैन के नियम यहां काम करते हैं, यह दर्शाता है कि फोम राज्य वास्तव में सुपरकंडक्टर की एक विशिष्ट संपत्ति है, " प्रोज़ोरोव बताते हैं। "Supraspaces स्थानिक विभाजन की अवधारणा का पालन करता है, जो हेक्सागोन्स का उपयोग करते समय तीन बिंदुओं के साथ बहुभुज के साथ एक सतह को कवर करना सबसे अच्छा बनाता है।"

बहुभुज का निर्माण सुप्राश में © रुस्लान प्रोज़ोरोव

बुलबुला विकास सिद्धांत का खंडन करता है

वर्तमान सिद्धांत के अनुसार, एक फोम में बहुभुज का व्यवहार - चाहे बुलबुला सिकुड़ता है या बढ़ता है - बहुभुज के पक्षों की संख्या से संबंधित है। लेकिन एम्स के शोध दल ने अब इस दृष्टिकोण का खंडन किया है। "हमारे सुप्रसावों में, इन दो कारकों के बीच संबंध एक संयोग है, " प्रोज़ोरोव कहते हैं। "सबसे स्थिर ब्लिस्टर प्रकार और एक ब्लिस्टर में पृष्ठों की संख्या के बीच कोई सख्त पत्राचार नहीं है।" इसके बजाय, सभी फफोले, उनके आकार की परवाह किए बिना, हमेशा बढ़ते गए। जब लागू चुंबकीय क्षेत्र में भी वृद्धि हुई। सामान्य विकास के विश्लेषण में इस खोज का महत्वपूर्ण योगदान हो सकता है। प्रदर्शन

"कुछ विशिष्ट कानून फोम के व्यवहार को नियंत्रित करते हैं, " प्रोज़ोरोव बताते हैं। हमने देखा है कि यहां तक ​​कि Supras ume भी इन नियमों का पालन करते हैं। अब हम इसके बारे में जो कुछ भी जानते हैं उसे अन्य सभी फोम और फोम जैसी प्रणालियों में स्थानांतरित कर सकते हैं। "

प्रतिवर्ती मॉडल

"सामान्य फोम में, जैसे साबुन फोम, समय परिवर्तन की प्रेरणा शक्ति है, " शोधकर्ता जारी है। आपको तब तक इंतजार करना होगा जब तक कि बुलबुले सूख नहीं जाते हैं और कभी-कभी दिन लगते हैं। और यह प्रतिवर्ती नहीं है। एक बार बुलबुले फूटने के बाद, उनके भौतिक और रासायनिक गुण बदल जाते हैं, जिससे प्रयोग मुश्किल हो जाता है। एक आदर्श परीक्षण स्थिति में, हालांकि, कोई बस एक पैरामीटर बदलना चाहेगा और फिर देखेगा कि फोम की संरचना कैसे बदल रही है

सुप्रा-स्पेस अब शोधकर्ताओं को इन आदर्श अनुपातों के साथ प्रदान कर सकता है। क्योंकि यहां यह तापमान और चुंबकीय क्षेत्र है जो बुलबुला पैटर्न को प्रभावित करता है temperature और दोनों पैरामीटर स्वतंत्र रूप से समायोज्य और प्रतिवर्ती हैं।

सुपरकंडक्टिव फिजिक्स के लिए भी मदद करें

लेकिन लीड फोम सुपरकंडक्टर्स में अनुसंधान के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि भी प्रदान करता है। "केवल पिछले साल, पहली बार, हमने सुपरकंडक्टर्स में इस नए पैटर्न की खोज की, और अब हमने दिखाया है कि फोम राज्य वास्तव में सुपरकंडक्टिंग लीड की एक बहुत ही अनोखी संपत्ति है, " प्रोज़ोरोव के अनुसार। Big यह फोमों के सामान्य भौतिकी और अतिचालकता के भौतिकी के लिए एक बड़ी बात है। रोजमर्रा के लाथेर के भौतिकी के अध्ययन के लिए या अधिक मज़बूती से, सुपरश की, भी हमें अन्य क्षेत्रों में बहुत जटिल, कठिन सवालों को समझने में मदद करती है।

(डीओई / एम्स प्रयोगशाला, 06.06.2008 - एनपीओ)