Fizahan-takelaka[Afeno][Aseho]
Ny fitaovana no ain'ny fitaovana elektronika ankehitriny, fa tsy ny rafitra fotsiny.
Ny fiovana tsotra indrindra amin'ny fitaovana iray dia afaka manova ny fomba fiasan'ny gadgetntsika amin'izao fotoana izao, manomboka amin'ny finday tsy afaka miaina tsy misy mankany amin'ny teknolojia ara-pitsaboana manara-penitra izay mamonjy aina isan'andro.
Makà iray minitra handinihana ireo karazana fitaovana sy milina maoderina. Superconductors sy semiconductor no kintana roa eo afovoan'ireo fivoarana ireo.
Ny superconductor dia mahery fo tsy mitonona anarana amin'ny fampiharana manara-penitra noho ny fahaizan'izy ireo mistery mitondra herinaratra tsy misy fanoherana.
Ny superconductor dia mamela ny fanavaozana izay toa tsy azo noeritreretina teo aloha, toy ny fitaovana fametahana resonance magnetika (MRI) izay manome ny dokotera hijery ny vatan'olombelona sy ny fiaran-dalamby Maglev izay toa 'mitsingevana' amin'ny hafainganam-pandeha mahagaga.
Etsy an-danin'izany, ny semiconductor — ny ati-doha sy ny vatan'ireo fitaovana elektrônika ankamamintsika — dia nanova tanteraka ny fomba fijerintsika izao tontolo izao. Mety ho hita ao amin'ny panneau solaire izay afaka mamatsy herinaratra ao an-tranonao mihitsy aza izy ireny, ny ordinateranao angamba mamaky an'ity, ary ny famantaranandro anananao.
Avy amin'ny fahalianana ara-tsiansa fotsiny dia lasa fototry ny antsika dite dizitaly, nandalo fiovana ireo fitaovana ireo.
Ny superconductor sy ny semiconductor dia samy manana anjara toerana manan-danja amin'ny fomba fiainantsika mandroso ara-teknolojia, saingy tsy mitovy amin'ny fomba fiasany sy ny fampiharana tsara indrindra.
Ity bilaogy ity dia mikendry ny hanaisotra ny sarony amin'ireo behemoth ara-teknolojia roa ireo amin'ny alàlan'ny fijerena ny fahasamihafan'izy ireo, ny fitoviana ary ny fampiharana miavaka izay anjakan'ny tsirairay.
Fahatakarana ny Superconductor
Andao hanomboka ny fikarohana amin'ny fijerena ny tontolon'ny superconductor aloha. Miaraka amin'ny fananana izay manosika matetika ny sisin-tanin'izay heverintsika fa azo eritreretina, ireo fitaovana ireo dia anisan'ireo mpilalao mahazendana indrindra eo amin'ny sehatra siantifika.
Inona no lafiny manintona indrindra amin'ny superconductor? ny fahafahana mitondra herinaratra tsy misy fanoherana. Eny, namaky tsara ianao—misy fanoherana ZERO.
Ity toetra ity dia mifanohitra amin'ny zavatra andrasantsika avy amin'ny mpitarika nentim-paharazana, izay ny fanoherana sy ny fahaverezan'ny angovo dia ampahany raiki-tampisaka amin'ny fizotran'ny fampitaovana.
Na izany aza, ahoana no ahafahan'ny superconductor mahavita izany? Mitsoraka ao amin'ny tontolon'ny fizika quantum isika mba hahatakarana izany.
Mihodina amin'ny famoronana "Cooper pairs" izany rehetra izany—ireo elektrôna tsiroaroa manana toetra mifanohitra—izay mandalo amin'ny firafitry ny makarakara amin'ny fitaovana superconducting nefa tsy miparitaka na very angovo.
Ity trangan-javatra fanoherana elektrônika aotra ity dia ahafahana mampita angovo amin'ny fomba mahomby tsy misy fahatapahan-jiro izay mampahory ny rafitra misy antsika ankehitriny.
Ny vokatry ny Meissner
Ny fanoherana aotra dia iray amin'ireo toetra manitikitika ny superconductor. Ny Meissner Effect, izay mahatonga ny superconductor mandà ny sahan'andriamby, dia singa miavaka iray hafa.
Ny sahan'andriamby rehetra misy ao anaty akora iray dia manjavona tampoka rehefa lasa superconducting; Ity tranga ity dia fantatra amin'ny hoe "diamagnetisme tonga lafatra."
Ny vokany? Ny andriamby dia azo atao hivezivezy eo ambonin'ny superconductor, porofo hita maso manaitra ny fiantraikan'ny Meissner Effect.
Superconductors Type I sy Type II
Tsy misy karazana superconductor mifanaraka amin'ny fampiharana rehetra. Misy amin'ny karazana Type I sy Type II izy ireo.
Ny metaly madio na metalloid izay mivezivezy amin'ny fanjakana superconducting amin'ny hafanana ambany dia ambany dia superconductors Type I.
Ny fanjakana mahazatra sy superconducting azy ireo dia voafaritra mazava tsara amin'ny iray hafa, ary ny farany dia lasa mavitrika eo ambanin'ny mari-pana sy ny sahan'andriamby manokana.
Mifanohitra amin'izany, ny superconductors Type II dia matetika vita amin'ny seramika be pitsiny na metaly firaka.
Tsy mitovy izy ireo satria afaka mitazona ny superconductivity amin'ny mari-pana sy ny sahan'andriamby lehibe kokoa, izay mampitombo ny fampiasana azo ampiharina.
Marihina fa ny superconductors Type II dia mampiseho fanjakana mifangaro, izay ahafahan'ny superconducting sy ny faritra mahazatra.
Fahatakarana ny Semiconductor
Mifindra avy amin'ny tontolon'ny superconductors tena mahavariana isika izao mankany amin'ny tontolon'ny semiconductor.
Semiconductor dia ireo soavaly miasa mangina mitondra ny vanim-potoana nomerika ankehitriny, nefa tsy mahasarika hita maso toy ny superconducting mitovy aminy.
Inona no mampiavaka ny semiconductor? Tsy maintsy manana fahaiza-manao mampiseho fanoherana azo ovaina amin'ny herinaratra izy ireo mba hampiasaina amin'ny fitaovana elektronika.
Mifanohitra amin'ny superconductors, izay manafoana tanteraka ny fanoherana, ny semiconductor dia afaka mifandimby eo amin'ny maha conducteur sy insulators miankina amin'ny toe-javatra.
Manova ny fitondran-tenany izy ireo arakaraka ny toe-javatra, manao toy ny chameleon amin'ny tontolon'ny teknolojia.
Na dia mety tsy miseho ho mahavariana toy ny fanoherana aotra aza, io fananana io indrindra no mahatonga ny semiconductor ho tonga lafatra amin'ny asany fototra, izay mifehy sy mifehy ny herinaratra elektrika.
Ny asan'ny Semiconductor
Mila mandinika ny firafitry atomika semiconductor isika mba hahatakarana ny fomba fiasan'izy ireo. Manodidina ny atoma tsirairay ao afovoan'ny semiconductor ny atoma iray misy elektrôna ivelany mifatotra malalaka.
Ireo elektrôna ireo dia manana fahafahana mivezivezy eo amin'ny haavon'ny angovo, mamorona izay antsoina hoe "band".
Ireo elektrôna ivelany ireo dia afaka misaraka amin'ny atomany amin'ny toe-javatra manokana, ka mamela "lavaka" tsara eo amin'ny toerany.
Ny semiconductor dia afaka mitondra herinaratra noho ny fihetsehan'ireo elektrôna sy lavaka malalaka ireo.
Fanampin'izany, amin'ny alalan'ny doping-miampy loto-dia afaka manova ny isan'ny elektrôna maimaim-poana na lavaka, noho izany dia mifehy ny conductivity ny semiconductor.
Noho ny fahafahan'izy ireo manodinkodina marina, ny semiconductor no fototry ny sehatry ny elektronika.
N-karazana sy P-karazana Semiconductors
Ny semiconductor-karazana N sy P-karazana no karazana roa voalohany resahina matetika. Ireo no vokatry ny doping semiconductor madio mba hanovana ny toetrany; tsy fitaovana miavaka izy ireo.
Ny dopants izay manome elektronika maimaim-poana bebe kokoa dia ampiana mba hamokarana semiconductor-karazana N. Ny fananana elektronika bebe kokoa noho ny lavaka dia mahatonga azy ireo ho "ratsy".
Amin'ny lafiny iray, ny semiconductor karazana P dia manana toetra 'positif' satria doped miaraka amin'ny akora mamokatra lavaka bebe kokoa noho ny elektronika malalaka.
Rehefa mitambatra ny semiconductor N-karazana sy P-karazana mba hamorona junction, izay miteraka ny famokarana diodes, transistors ary singa manan-danja hafa amin'ny fitaovana elektronika, dia misy dynamique manaitra.
Fampiharana ny Superconductor
Ny superconductor dia nahita fampiasa tena mahavariana rehefa mandeha amin'ny tontolon'ny teknolojia ankehitriny, mampiseho ny fiaraha-miasa mirindra amin'ny siansa sy ny famoronana.
Ny toetra mampiavaka azy ireo, toy ny fanoherana aotra, dia nahafahan'izy ireo nahay tamin'ny indostria anisan'izany ny fitsaboana, ny fitaterana ary ny informatika.
Andriamby akony fitarafana (MRI)
Azonao atao ny mahita ny fahagagana amin'ny imaging magnetic resonance, na MRI raha mandeha any amin'ny toeram-pitsaboana maoderina ianao. Amin'ity tranga ity, ny superconductor dia tena ilaina.
Ahoana? Mba hamokarana sary avo lenta amin'ny rafitry ny vatana, ny fitaovana MRI dia mila sahan'andriamby matanjaka sy maharitra.
Ireo sahan'andriamby matanjaka ireo dia azo amboarina miaraka amin'ny superconductor noho ny toetrany tsy misy fanoherana, izay manafoana ny filàna angovo avo lenta na ny hafanana mety ateraky ny conducteur mahazatra.
Miaraka amin'ny fanampian'ny fandidiana mangina ataon'ny superconductor, ny dokotera izao dia afaka mamantatra ny aretina amin'ny ambaratongam-pahamarinana tsy mbola nisy hatrizay.
Fiaran-dalamby manetika (Maglev)
Mandeha haingana any amin'ny tontolon'ny fitateram-bahoaka izahay avy eo amin'ny lalantsara milamina misy tobim-pitsaboana. Eto, ny fiaran-dalamby Maglev ho avy dia entin'ny superconductors.
Tsy toy ny fiaran-dalamby hafa ireo lamasinina ireo; mitsingevana izy ireo!
Ny fiaran-dalamby Maglev dia mampihena ny fifanolanana ary mamela ny hafainganam-pandeha mahagaga amin'ny fampiasana superconductor mba hamoronana levitation sy propulsion tsy misy fifandraisana mivantana amin'ny lalamby.
Ireo fiaran-dalamby ireo dia manome fijery ny ho avy izay mety ho toy ny mitsingevana eny amin'ny rivotra ny fandehanana mandehandeha fa tsy fanehoana fahaiza-manao ara-teknika fotsiny.
Solosaina Quantum
Ny fetran'ny informatika dia atosiky ny solosaina kuantum, izay mampanantena fa hanova ifotony ny fomba fiheverantsika ny fahaiza-manao fanodinana.
Inona no herin 'ireo fitaovana ireo? Marina izany, superconductor.
Ireo akora ireo dia ahafahana mamokatra qubits, mitovy amin'ny bits izay mety hisy any amin'ny fanjakana maromaro indray mandeha.
Vokatr'izany, azo atao ny kajy izay avo folo heny haingana noho ny fenitry ny indostria.
Ireo qubits ireo dia miasa amin'ny tontolo tsy miovaova, tsy misy fanelingelenana mety hanimba ny asany, noho ny superconductor.
Fampiharana ny Semiconductor
Ny semiconductors dia miavaka amin'ny maha-mahery fo tsy misy tononina azy amin'ny fitaovan'ny teknolojia mahagaga.
Izy ireo dia nampiditra teknolojia izay misy fiantraikany saika amin'ny lafiny rehetra amin'ny fiainantsika noho ny fahaizany mifehy ny onjan-jiro.
Ny semiconductor dia tena manova tanteraka, manome hery ny zava-drehetra manomboka amin'ny milina izay mikarakara ny baikonay ka hatramin'ny fakana angovo azo avy amin'ny masoandro sy manazava ny manodidina antsika amin'ny loko marevaka.
Microprocessors sy Microcontrollers
Andeha isika hanomboka amin'ny fikarohana ny microprocessor, izay miasa ho atidoha nomerika amin'ny ankamaroan'ny fitaovana elektronika ankehitriny.
Ny microprocessors dia miasa ho atidohan'ny rafitra, fanodinana angon-drakitra be dia be amin'ny tahan'ny tsy mampino noho ny semiconductor.
Ny havana akaiky ny microprocessor, microcontrollers dia natao ho an'ny fiasa sasany amin'ny rafitra tafiditra ary manara-maso matetika ny fizotran'ny fitaovana toy ny milina fanasan-damba, fanaraha-maso lavitra, ary na dia ny fiarantsika aza.
Ny informatika haingana sy mahomby izay heverintsika ho azo antoka dia tsy ho vita raha tsy misy semiconductor.
Sela Solika
Ny fanodinana fitaovam-piadiana, ny semiconductor dia nahita ny tranony tamin'ny masoandro, ara-bakiteny, ao amin'ny sela masoandro. Mba hanovana ny tara-masoandro ho angovo, ny cellules photovoltaic, ny fananganana ny takelaka solar, dia miankina amin'ny toetra semiconductor.
Misy courant elektrika mamokatra rehefa mamely fitaovana semiconductor ny foton'ny masoandro ary mampientanentana ny elektrôna ao anatiny.
Ny semiconductor no ivon'ity loharanom-angovo madio sy azo havaozina ity, mamehy ny elanelana misy eo amin'ny fomba fiainantsika miankina amin'ny teknolojia sy ny vahaolana miaro ny tontolo iainana.
LED sy Laser
Ny fampifanarahana ny semiconductor dia asehon'ny LED sy laser, izay manazava ny fiainantsika ara-batana sy ara-panoharana.
Ny jiro dia novain'ny LED, izay manome loharanom-pahazavana maharitra sy mitsitsy angovo izay afaka miteraka loko avana.
Ahoana? Ny LED dia miteraka hazavana amin'ny halavan'ny onjam-pandrefesana iray rehefa mandalo amin'ny semiconductor ny ankehitriny.
Mifanohitra amin'izany, ny laser dia mamorona tara-pahazavana mirindra sy mivantana amin'ny fampiasana semiconductor, ary ampiasaina amin'ny zavatra rehetra manomboka amin'ny scanner barcode mankany amin'ny fandidiana fandidiana.
Superconductor vs. Semiconductor
Ny superconductors sy ny semiconductor dia miavaka amin'ny maha-mpitarika azy rehefa mifampiraharaha amin'ny tontolon'ny fitaovana vaovao. Ny tsirairay dia miavaka amin'ny fitambaran'ny toetra miavaka izay misy fiantraikany amin'ny sehatra ara-teknika maro.
Rehefa apetraka mifanila, ahoana no tena mampitaha azy ireo? Andeha isika hampitaha ireo goavam-be teknolojia roa ireo ary hanafoana ny angano momba azy ireo.
Conductivity sy fanoherana
Andeha isika hanomboka amin'ny resaka conductivity. Noho ny tsy fahampian'ny fanoherana elektrika dia ny superconductor no mpanjakan'ity sehatra ity.
Vokatr'izany, raha vao manomboka mikoriana amin'ny alalan'ny superconductor ny herinaratra elektrika iray, dia tokony ho azo atao ny manao izany tsy mila angovo fanampiny.
Amin'ny lafiny iray, ny semiconductor dia mipetraka eo afovoan'ny insulators sy conductors.
Na dia tsy manana conductivity tsy misy kilema amin'ny superconductor aza izy ireo, ny fanoherana ny fiovaovan'izy ireo no tena mahatonga azy ireo ho safidy tsara indrindra amin'ny asa toy ny fanamafisana sy fanodinana famantarana.
Operating Temperatures
Misy fiantraikany be amin'ny hafanana ny fihetsik'ireo fitaovana ireo. Ny fepetra cryogenic dia takiana matetika amin'ny superconductors mba hampisehoana ny majika tsy misy fanoherana.
Amin'ny lafiny iray, ny semiconductor dia miasa matetika amin'ny mari-pana manodidina, mahatonga azy ireo ho mifanaraka kokoa amin'ny manodidina sy fitaovana mahazatra.
Energy Efficiency
Ao anatin'ny tontolo ara-teknolojia miova haingana, ny fahombiazan'ny angovo dia fanamby lehibe. Miaraka amin'ny conductivity tsy misy fatiantoka, ny superconductor dia manolotra angovo tsy manam-paharoa, indrindra amin'ny fampiharana mavesatra sy fampitana herinaratra.
Ny Semiconductors dia manolotra vahaolana mahomby amin'ny angovo amin'ny sehatra misy azy, toy ny LED mitsitsy angovo sy microprocessors mahomby, nefa tsy dia mahomby amin'ny resaka conductivity manta.
Vidin'ny famokarana sy ny fahafaha-manao ara-barotra
Amin'izao fotoana izao, ny semiconductor dia mialoha eo amin'ny lafiny famokarana sy azo atao ara-barotra. Ny singa fototra amin'ny semiconductor, silisiôma, dia be dia be ary tena tsy lafo ny famokarana.
Mifanohitra amin'izany, maro amin'ireo superconductors no ahitana fitaovana lafo vidy na tsy fahita firy, ary mety hampiakatra ny vidiny ny filan'izy ireo amin'ny hafanana miasa mangatsiaka be.
Ny fivoaran'ny superconductors avo lenta anefa dia tanjona amin'ny fanohizana ny fikarohana ary mety hampitony ny kianja filalaovana amin'ny lafiny toekarena.
Famerana sy fanamby
Ny fanamby amin'ny semiconductor sy superconductor dia azo ampitahaina. Fanamby tsy misy fiafarana ny fitazonana ny maripana miasa faran'izay ambany ho an'ny superconductor.
Ny ankamaroan'ny superconductor koa dia mety ho marefo sy sarotra ny miforona ho tariby lava sy malefaka.
Na dia azo ampifanarahana kokoa aza, ny semiconductor dia manakaiky ny fetran'ny miniaturization, ary rehefa manosika azy ireo amin'ny fetra vaovao isika, dia mety hisy fiantraikany amin'ny fahombiazany ny fiantraikan'ny quantum.
Famaranana
Raha mamerina ny fikarohana lalina momba ny superconductors sy semiconductor izahay, dia mazava fa samy manana anjara toerana lehibe amin'ny fampandrosoana ny tontolon'ny teknolojia misy antsika ireo akora roa ireo.
Ny semiconductors, miaraka amin'ny conductivity azo amboarina, dia manome hery ny fitepon'ny fo nomerika amin'ny gadget maro, raha ny superconductor kosa, miaraka amin'ny fahaiza-manaon'izy ireo tsy misy fanoherana manaitra, dia mampitolagaga amin'ny fampiharana mahomby.
Ireo roa ireo, raha ny hevitro, dia mihoatra noho ny fitaovana teknolojia; izy ireo no mpandrafitra ny hoavintsika, mamorona hevitra izay hanova ny fomba fiainantsika sy ny asantsika ary ny lalaontsika.
Mamorona fahafaha-manao isan-karazany izy ireo, manomboka amin'ny fanavaozana ny solosaina amin'ny alàlan'ny vahaolana angovo maharitra. Amporisihina handray anjara ny mpamaky izay tia karokaroka fa tsy hijery fotsiny.
Araho tsara ireo fivoarana ireo satria izy ireo dia manondro fitambarana hevitra vaovao izay hanohy hanatsara ny planetantsika.
Ny superconductors sy ny semiconductor dia azo antoka fa ho lohalaharana amin'ny fanatanterahana ireo fampanantenana ireo satria tonga miaraka amin'ny olana sy ny fahafahana ny ho avy.
Leave a Reply