فهرست[پټ][ښکاره]
مواد د معاصر برقیاتو ژوند دی، نه یوازې چوکاټ.
په موادو کې ترټولو ساده بدلون کولی شي انقلاب رامینځته کړي چې څنګه زموږ ګیجټونه نن ورځ کار کوي، د ګرځنده تلیفونونو څخه موږ د عصري طبي ټیکنالوژۍ پرته ژوند نشو کولی چې هره ورځ ژوند ژغوري.
د عصري وسایلو او ماشینونو پراخه لړۍ په پام کې نیولو لپاره یوه دقیقه ونیسئ. سوپر کنډکټر او سیمی کنډکټر د دې پرمختګونو په مرکز کې دوه ستوري دي.
سوپر کنډکټرونه په عصري غوښتنلیکونو کې نه منل شوي اتلان دي ځکه چې د دوی د حیرانونکي ظرفیت له امله پرته له کوم مقاومت څخه بریښنا لیږدوي.
سوپر کنډکټرونه داسې نوښتونه فعالوي چې مخکې د تصور وړ نه و، لکه د مقناطیسي ریزونانس امیجنگ (MRI) وسیلې چې ډاکټرانو ته د انسان بدن ته لید وړاندې کوي او د عصري میګلیو ریل ګاډي چې په حیرانونکي سرعت کې "تیر" ښکاري.
له بلې خوا، سیمیکنډکټرونه - دماغ او زموږ د غوره بریښنایی وسیلو بدن - په بنسټیز ډول هغه لاره بدله کړې چې موږ نړۍ ګورو. دوی حتی په سولر تختو کې موندل کیدی شي چې ستاسو کور ته بریښنا رسولی شي ، هغه کمپیوټر چې تاسو یې شاید دا لوستل کوئ ، او د لاس ساعت چې تاسو یې اغوندي.
یوازې د ساینسي تجسس څخه زموږ د بنسټ په توګه ډیجیټل عمر، دا مواد د بدلون سره مخ شوي دي.
سوپر کنډکټر او سیمی کنډکټر دواړه زموږ په ټیکنالوژیکي پرمختللي ژوند کې د پام وړ برخې لوبوي ، مګر دوی د دوی د عملیاتو او مثالي غوښتنلیکونو کې توپیر لري.
د دې بلاګ موخه دا ده چې د دوی د توپیرونو، ورته والیاتو، او ځانګړي غوښتنلیکونو په سپړلو سره چې هر یو یې تسلط لري په دې دوه ټیکنالوژیکي بڼو باندې پوښ پورته کړي.
د سوپر کنډکټر پوهیدل
راځئ چې لومړی د سوپر کنډکټرونو نړۍ سپړلو سره خپله سپړنه پیل کړو. د ملکیتونو سره چې په مکرر ډول د هغه څه سرحدونه فشاروي چې موږ فکر کوو د تصور وړ دي ، دا توکي په ساینسي مرحله کې ترټولو حیرانونکي لوبغاړي دي.
د سوپر کنډکټر ترټولو زړه راښکونکی اړخ څه دی؟ پرته له کوم مقاومت سره د بریښنا د ترسره کولو ظرفیت. هو، تاسو په سمه توګه لوستلئ - د صفر مقاومت شتون لري.
دا ځانګړتیا د هغه څه په مقابل کې ده چې موږ یې د دودیز کنډکټرونو څخه تمه لرو، چیرې چې مقاومت او د انرژي ضایع د لیږد پروسې اصلي برخې دي.
په هرصورت، څنګه یو سوپر کنډکټر کولی شي دا سرته ورسوي؟ موږ د دې پوهیدو لپاره د کوانټم فزیک نړۍ ته ځو.
دا ټول د "کوپر جوړه" د جوړولو شاوخوا ګرځي - د مخالف ځانګړتیاو سره د الکترونونو جوړه - کوم چې د انرژي له لاسه ورکولو یا له لاسه ورکولو پرته د سوپر کنډکټینګ موادو د جال جوړښت څخه تیریږي.
دا د صفر بریښنایی مقاومت پدیده دا ممکنه کوي چې د بریښنا له زیانونو پرته چې زموږ اوسني سیسټمونه زیانمن کوي په مؤثره توګه انرژي لیږدوي.
د میسنر اغیزه
صفر مقاومت د سوپر کنډکټر یوازې یو له زړه راښکونکو ځانګړتیاو څخه دی. د Meissner Effect، چې د یو سوپر کنډکټر سبب ګرځي چې مقناطیسي ساحې رد کړي، یو بل ځانګړی ځانګړتیا ده.
هر هغه مقناطیسي ساحې چې په موادو کې شتون لري ناڅاپه له منځه ځي کله چې دا سوپر کنډکټنګ شي؛ دا پدیده د "کامل ډایماګنیزم" په نوم پیژندل کیږي.
پایله؟ یو مقناطیس د سوپر کنډکټر څخه پورته پورته کولو لپاره رامینځته کیدی شي ، د میسنر اغیزې خورا لوی نفوذ حیرانونکي بصري شواهد.
Type I او Type II Superconductors
هیڅ یو ډول سوپر کنډکټر شتون نلري چې ټول غوښتنلیکونه فټ کړي. دوی د ډول I او Type II ډولونو کې شتون لري.
خالص فلزات یا فلزات چې په خورا ټیټ تودوخې کې خپل سوپر کنډکټر حالت ته لیږدوي د لومړي ډول سوپر کنډکټر دي.
د دوی نورمال او سوپر کنډکټینګ حالتونه په روښانه ډول له یو بل څخه جلا شوي دي ، وروستنۍ یوازې د یو ځانګړي حد تودوخې او مقناطیسي ساحې لاندې فعال کیږي.
برعکس، ډول II سوپر کنډکټرونه عموما د پیچلي سیرامیکونو یا فلزي مرکبونو څخه جوړ شوي دي.
دوی په دې کې توپیر لري چې دوی کولی شي په خورا مهم تودوخې او مقناطیسي ساحو کې سوپر کنډکټیوټي وساتي ، کوم چې د ممکنه عملي کارونې لړۍ ډیروي.
د پام وړ، د دویم ډول سوپر کنډکټر هم یو مخلوط حالت ښکاره کوي، په کوم کې چې سوپر کنډکټینګ او نورمال ساحې یوځای شتون لري.
د سیمی کنډکټر پوهیدل
موږ اوس د سوپر کنډکټرونو واقعی حیرانونکې نړۍ څخه د سیمی کنډکټر نړۍ ته حرکت کوو.
سیمیکمډکټرونه هغه خاموش کاري هارونه دي چې زموږ د معاصر ډیجیټل دور چلوي، پداسې حال کې چې د دوی د سپر کنډکټر همکارانو په څیر په لید کې زړه راښکونکي ندي.
د سیمی کنډکټرونو مشخص ځانګړتیا څه ده؟ دوی باید د بریښنایی جریان په وړاندې د بدلون وړ مقاومت ښودلو ظرفیت ولري ترڅو په بریښنایی وسیلو کې وکارول شي.
د سوپر کنډکټرونو برعکس، کوم چې په بشپړ ډول مقاومت له منځه وړي، سیمیکمډکټر کولی شي د وضعیت په پام کې نیولو سره د کنډکټرانو او انسولټرونو ترمنځ بدیل شي.
دوی د شرایطو سره سم خپل چلند بدلوي، د ټیکنالوژیکي نړۍ د چمیلون په څیر عمل کوي.
که څه هم دا ممکن د صفر مقاومت په څیر په زړه پوري نه ښکاري ، دا دقیقا دا ملکیت دی چې سیمیکنډکټرونه د دوی د اساسي فعالیت لپاره مناسب کوي ، کوم چې د بریښنا جریان تنظیم او کنټرول کوي.
د سیمی کنډکټر کار کول
موږ باید د سیمی کنډکټر اټومي جوړښت معاینه کړو ترڅو پوه شو چې دوی څنګه فعالیت کوي. د اتومونو یو جال چې په نرمۍ سره تړل شوي الکترونونه لري د سیمیکمډکټر په مرکز کې د هر اتوم شاوخوا محاصره کوي.
دا الکترون د انرژۍ د کچو ترمنځ د لیږد وړتیا لري، هغه څه رامینځته کوي چې د "بنډ" په نوم پیژندل کیږي.
دا بهر الکترونونه د دې وړتیا لري چې په ځانګړو شرایطو کې د دوی اتومونو څخه جلا شي، په خپل ځای کې مثبت "سوري" پریږدي.
سیمیکنډکټرونه د دې وړیا برقیانو او سوراخونو د خوځښت له امله د بریښنا د ترسره کولو توان لري.
برسیره پردې، د ډوپینګ په واسطه - د ناپاکۍ اضافه کول - موږ کولی شو د وړیا الکترونونو یا سوراخونو شمیر بدل کړو، له دې امله د سیمیکمډکټر چلونکي تنظیم کول.
د دقیق لاسوهنې لپاره د دوی ظرفیت له امله ، سیمی کنډکټر د بریښنایی سکتور بنسټ دی.
د N-type او P-ډول سیمیکمډکټرونه
N-type او P-type سیمیکمډکټرونه دوه لومړني ډولونه دي چې په مکرر ډول بحث کیږي. دا د خالص سیمیکمډکټر ډوپینګ اغیزې دي ترڅو خپل ځانګړتیاوې بدل کړي؛ دوی جلا توکي ندي.
ډوپینټونه چې ډیر وړیا بریښنایی وړاندیز کوي د N ډول سیمیکمډکټرونو تولید لپاره اضافه کیږي. د سوري څخه ډیر الکترون درلودل دوی "منفي" کوي.
له بلې خوا، د P ډوله سیمیکمډکټرونه 'مثبت' طبیعت لري ځکه چې دوی د موادو سره ډک شوي چې د وړیا الکترونونو په پرتله ډیر سوري تولیدوي.
کله چې د N-type او P-type سیمیک کنډکټرونو سره یوځای شي ترڅو یو جنکشن جوړ کړي، چې په پایله کې د ډایډونو، ټرانزیسټرونو، او د بریښنایی وسیلو نور مهم عناصر تولیدوي، یو حیرانتیا متحرک تولید کیږي.
د Superconductors غوښتنلیکونه
سوپر کنډکټرانو د معاصر ټیکنالوژۍ پیچلې نړۍ ته د تګ پرمهال ځینې ریښتیني زړه راښکونکي کارونې موندلي ، د ساینس او خلکیت همغږي همغږي بیلګه کوي.
د دوی ځانګړي ځانګړتیاوې، لکه د صفر مقاومت، دوی ته توان ورکړی چې په صنعتونو کې د طبي، ترانسپورت، او عصري کمپیوټري په شمول غوره کړي.
مقناطیسي غږیز د ايميجنګ (MRI)
تاسو کولی شئ د مقناطیسي ریزونانس امیجنگ معجزه ومومئ، یا MRI که تاسو کوم عصري طبي موسسې ته ورشئ. په دې حالت کې، سپر کنډکټر خورا مهم دي.
هغه څنګه؟ د بدن د داخلي جوړښتونو د لوړ تعریف انځورونو تولید لپاره، د MRI تجهیزات پیاوړي او ثابت مقناطیسي ساحو ته اړتیا لري.
دا قوي مقناطیسي ساحې د سپر کنډکټرونو سره تولید کیدی شي د دوی د مقاومت څخه پاک ملکیتونو له امله ، کوم چې د لوړې انرژي داخلولو اړتیا یا د دودیز کنډکټرونو لخوا رامینځته شوي احتمالي تودوخې ته اړتیا ردوي.
د سوپر کنډکټرانو د خاموش عملیاتو په مرسته، ډاکټران اوس د دې توان لري چې ناروغۍ په دقت سره وپیژني چې مخکې هیڅکله امکان نلري.
مقناطیسي لیویټیشن ټرینونه (مګلیو)
موږ په چټکۍ سره د طبي تاسیساتو له سوله ایزو تالارونو څخه د ترانسپورت بوختې نړۍ ته ځو. دلته، د میګلیو راتلونکی اورګاډي د سپر کنډکټرونو لخوا پرمخ وړل کیږي.
دا اورګاډي د نورو اورګاډو په څیر ندي. دوی تیریږي!
د میګلیو ټرینونه رګونه کموي او د سپر کنډکټرونو په کارولو سره د حیرانتیا سرعت وړوي ترڅو له لاریو سره مستقیم تماس پرته لیویټیشن او پروپولشن رامینځته کړي.
دا اورګاډي داسې راتلونکي ته یوه کتنه وړاندې کوي چیرې چې تګ راتګ یوازې د انجینرۍ مهارت ښودلو پرځای په هوا کې د تیرولو په څیر احساس کولی شي.
کوانټم کمپیوټرونه
د کمپیوټینګ محدودیتونه مخ په وړاندې ځي کوانټم کمپیوټرونه، کوم چې د پروسس ظرفیت په اړه د فکر کولو څرنګوالي په بنسټیز ډول بدلولو ژمنه کوي.
د دې وسیلو کورونه څه ځواک لري؟ دا سمه ده، superconductors.
دا مواد د qubits تولید ته وړتیا ورکوي، د بټونو کوانټم برابر دی چې په یو وخت کې په څو ایالتونو کې شتون لري.
د پایلې په توګه، هغه محاسبې چې د صنعت معیارونو څخه لس چنده ګړندي دي په تیوريکي توګه ممکن دي.
دا کوبیټس په یو ثابت چاپیریال کې کار کوي، له خنډونو څخه پاک چې د دوی عملیات زیانمن کوي، د سپر کنډکټرانو څخه مننه.
د سیمی کنډکټر غوښتنلیکونه
سیمیکنډکټرونه د ټیکنالوژیکي معجزو په پارچه کې د نه منل شوي اتلانو په توګه ولاړ دي.
دوی داسې ټیکنالوژي معرفي کړې چې زموږ د ژوند نږدې هر اړخ اغیزه کوي د بریښنایی جریانونو کنټرول لپاره د دوی ظرفیت څخه مننه.
سیمیکنډکټرونه په ریښتیني ډول بدلون کونکي دي ، د ماشینونو څخه هرڅه ته ځواک ورکوي چې زموږ امرونه د لمریزې انرژي نیولو او زموږ شاوخوا چاپیریال په متحرک رنګونو روښانه کوي.
مایکرو پروسیسرونه او مایکرو کنټرولرونه
راځئ چې د مایکرو پروسیسر په سپړلو سره پیل وکړو، کوم چې د نږدې ټولو معاصر بریښنایی وسایلو ډیجیټل دماغ په توګه کار کوي.
مایکرو پروسیسرونه د سیسټم د دماغ په توګه کار کوي، د سیمی کنډکټرونو څخه مننه په نه منلو وړ نرخونو کې د ډیټا لوی مقدار پروسس کوي.
د مایکرو پروسیسر نږدې خپلوان، مایکرو کنټرولرونه په ایمبیډ شوي سیسټمونو کې د ځانګړو دندو لپاره ډیزاین شوي او په مکرر ډول په وسیلو لکه د مینځلو ماشینونو ، ریموټ کنټرولونو او حتی زموږ موټرو کې پروسې نظارت کوي.
ګړندي او مؤثره کمپیوټري چې موږ یې په پام کې نیسو د سیمی کنډکټرونو پرته ممکن نه وي.
د بریښنا سایټونه
د ګیرونو بدلولو، سیمیکنډکټرونو خپل کور په لمر کې موندلی، په حقیقت کې، په لمریز حجرو کې. د لمر وړانګې په انرژي بدلولو لپاره، فوتوولټیک حجرې، د سولر تختو د جوړولو بلاک، د سیمیکمډکټر ځانګړتیاوو باندې تکیه کوي.
بریښنایی جریان تولید کیږي کله چې د لمر څخه فوټان د سیمیکمډکټر موادو سره ټکر کوي او د هغې دننه الکترونونه هڅوي.
سیمیکنډکټرونه د دې پاکې، نوي کیدونکي انرژۍ سرچینې په زړه کې دي، زموږ د ټیکنالوژۍ پورې تړلي ژوند طرزالعملونو او د چاپیریال دوستانه حلونو ترمنځ تشه ډکوي.
LEDs او لیزرونه
د سیمیکمډکټرونو تطابق نور هم د LEDs او لیزرونو لخوا څرګندیږي ، کوم چې په فزیکي او شکلي توګه زموږ ژوند روښانه کوي.
روښنايي د LEDs په واسطه بدله شوې، کوم چې دوامدار، د انرژي اغیزمن رڼا سرچینې چمتو کوي چې کولی شي د رنګونو رینبو تولید کړي.
هغه څنګه؟ یو LED د یو ځانګړي طول موج رڼا تولیدوي کله چې جریان د سیمیکمډکټر دننه تیریږي.
برعکس، لیزرونه د سیمی کنډکټرونو په کارولو سره د رڼا همغږي، لارښوونې بیمونه رامینځته کوي، او د بارکوډ سکینر څخه تر جراحي پروسیجرونو پورې په هر څه کې کارول کیږي.
سوپر کنډکټر په مقابل کې سیمیکمډکټر
سوپر کنډکټرونه او سیمی کنډکټرونه د مشرانو په توګه ولاړ دي ځکه چې موږ د نوي موادو پیچلي ساحې خبرې کوو. هر یو د استثنایي ځانګړتیاو د ځانګړي ترکیب لخوا توپیر شوی چې په ډیری تخنیکي برخو کې اغیزه لري.
کله چې په څنګ کې کیښودل شي ، دوی واقعیا څنګه پرتله کوي؟ راځئ چې دا دوه ټیکنالوژي لویان سر په سر سره پرتله کړو او د دوی په اړه ځینې افسانې لرې کړو.
چال چلن او مقاومت
راځئ چې د چلولو په اړه خبرې پیل کړو. د بریښنایی مقاومت د بشپړ نشتوالي له امله ، سوپر کنډکټرونه د دې ساحې پاچا دي.
د پایلې په توګه، یوځل چې بریښنایی جریان د سوپر کنډکټر له لارې جریان پیل کړي ، نو دا باید د دې لپاره ممکنه وي چې پرته له دې چې نور انرژي ته اړتیا ولري.
له بلې خوا، سیمیکنډکټرونه د انسولټرونو او کنډکټرونو ترمنځ په مینځ کې پروت دي.
که څه هم دوی د سوپر کنډکټرونو بې عیب چلونکي نه لري، د دوی بدلون مقاومت په حقیقت کې هغه څه دي چې دوی د سیګنال پراخولو او پروسس کولو په څیر د دندو لپاره غوره انتخاب کوي.
عملیاتي تودوخې
د دې موادو چلند د تودوخې لخوا خورا اغیزمن کیږي. کریوجینک شرایط په مکرر ډول د سپر کنډکټر لخوا اړین دي ترڅو د دوی د صفر مقاومت جادو وښیې.
له بلې خوا، سیمیکنډکټرونه اکثرا په محیطي تودوخې کې فعالیت کوي، دوی د عادي چاپیریال او تجهیزاتو لپاره ډیر مناسب کوي.
د بریښنا وړتیا
زموږ په ګړندۍ بدلیدونکي ټیکنالوژیک چاپیریال کې ، د انرژي موثریت یوه لویه ننګونه ده. د دوی د نه ضایع کیدو چلونکي سره، سوپر کنډکټرونه د انرژی بې ساري موثریت وړاندې کوي، په ځانګړې توګه د درنو دندې او بریښنا لیږد غوښتنلیکونو کې.
سیمیکنډکټرونه په خپله ساحه کې د انرژي اغیزمن حلونه وړاندیز کوي ، لکه د انرژي سپمولو LEDs او مؤثر مایکرو پروسیسرونه ، پداسې حال کې چې د خام چلونکي په شرایطو کې لږ اغیزمن وي.
د تولید لګښت او سوداګریز امکانات
په دې وخت کې، سیمیک کنډکټرونه د تولید او سوداګریزو امکاناتو له مخې مخکې دي. د سیمی کنډکټرونو اصلي برخه، سیلیکون، په پراخه کچه شتون لري او د تولید لپاره خورا ارزانه دی.
برعکس، ډیری سوپر کنډکټرونه د ګران یا نادر موادو څخه جوړ شوي دي، او د خورا سړې عملیاتي تودوخې لپاره د دوی اړتیا ممکن قیمتونه لوړ کړي.
په هرصورت، د لوړې تودوخې سوپر کنډکټرونو پراختیا، په هرصورت، د دوامداره څیړنې هدف دی او کیدای شي د اقتصادي وړتیا له مخې د لوبې ډګر برابر کړي.
محدودیتونه او ننګونې
د سیمی کنډکټرونو او سوپر کنډکټرونو سره ننګونې د پرتلې وړ دي. د سوپر کنډکټرونو لپاره د خورا ټیټ کاري تودوخې ساتل یو نه ختمیدونکی ننګونه ده.
د سوپر کنډکټرونو ډیری برخه هم نازک او ستونزمن وي چې په اوږده، انعطاف وړ تارونو یا کیبلونو کې جوړ شي.
که څه هم ډیر تطابق وړ، سیمیکمډکټرونه د کوچني کولو محدودیتونو ته نږدې کیږي، او لکه څنګه چې موږ دوی نوي محدودیتونو ته اړوي، د کوانټم اغیزې کولی شي د دوی فعالیت اغیزمن کړي.
پایله
زموږ د سوپر کنډکټرونو او سیمی کنډکټرونو ژورې سپړنې بیاکتنه ، دا روښانه ده چې دواړه مادې زموږ د ټیکنالوژیکي منظرې په پراختیا کې مهم رول لوبوي.
سیمیک کنډکټرونه، د دوی د تنظیم وړ چلولو سره، د ډیری ګیجټونو ډیجیټل زړه ټکان ځواکوي، پداسې حال کې چې سوپر کنډکټرونه، د دوی حیرانونکي صفر مقاومت وړتیاو سره، د لوړ موثریت غوښتنلیکونو کې حیرانتیا لري.
دا دوه، زما په نظر، یوازې د ټیکنالوژۍ وسایلو څخه ډیر دي. دوی زموږ د راتلونکي معماران دي، داسې نظرونه رامینځته کوي چې زموږ د ژوند کولو، کار کولو او لوبې کولو په لاره کې انقلاب راولي.
دوی پراخه فرصتونه رامینځته کوي ، د ځمکې ماتونکي کمپیوټر نوښتونو څخه د دوامداره انرژي حلونو پورې. هغه لوستونکي چې پوښتنې لري هڅول کیږي چې د لیدو پرځای برخه واخلي.
دې پرمختګونو ته پام وکړئ ځکه چې دوی د نوي نظرونو سمفوني په ګوته کوي چې زموږ سیارې ته وده ورکولو ته دوام ورکوي.
سوپر کنډکټرونه او سیمی کنډکټرونه به خامخا د دې ژمنو په ریښتیني کولو کې مخکښ وي ځکه چې راتلونکي دواړه ستونزې او فرصتونه راځي.
یو ځواب ورکړئ ووځي