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Abrikosov의 혁명 : 초전도체의 와류 그리드는 정확히 무엇입니까?
20 세기 중반, 물리 공동체에서 충격적인 혁명이 일어 났으며, 이는 초전도체의 중요한 현상 인 Vortex Grid에 중점을 두었습니다.와류 그리드는 양자 소용돌이의 징후로, 이로 인해 사람들에게 초 전류와 초전도에 대한 새로운 이해를 제공합니다.양자 소용돌이의 개념은 1949 년 물리학 자 Ras Onsag에 의해 처음 제안되었으며 초 유체 헬륨 -4의 행동과 관련이 있습니다.이 현상은 물질에 대한 우리의 이해를 변화시킬뿐만 아니라 미래의 과학 기술 개발에 큰 영향을 미칩니다.
양자 소용돌이의 존재는 수퍼 플루드와 초전도체에서 양자 물리학의 훌륭한 공제를 보여 주어 육체적 이해가 더 깊은 방향으로 탐구되었습니다.
소용돌이의 형성은 초 유체 또는 초전도체에서 입자 순서의 파괴에 의해 야기된다.수퍼 플루드에서, 양자 와류는 회전 구조이며, 초 유체는 와류 주위로 흐릅니다.이 흐름은 양자화 된 각도 운동량의 형태로 존재하며, 전체 시스템이 비정상적인 유동성을 나타낼 수 있습니다.동시에, 초전도체에서, 양자 와류는 양자화 된 자기 플럭스를 가지고 있으며, 이는 초전도 현상을 연구하는 데 열쇠가된다.
Abrikosov는 이러한 개념을 1957 년 초전도체의 자기 상 다이어그램에 적용하고 초전도 재료에 소용돌이 격자의 존재를 발견했습니다.이러한 이해는 점차 새로운 물리학 분야로 이어질뿐만 아니라 미래의 재료 과학 및 양자 기술의 기초를 제시합니다.
구두 그리드는 양자 세계에서 새로운 순서를 나타내며, 그 존재는 재료 특성에 대한 우리의 기본적인 이해를 바꿨습니다.
연구 실험 측면에서, 양자 소용돌이는 액체 헬륨, 원자 가스 및 광자 장을 포함한 다양한 재료에서 관찰되었다.이것은 소용돌이가 수퍼 플루드와 초전도체에만 국한되지 않지만 다양한 물리적 환경에 널리 존재한다는 것을 보여줍니다.이러한 경우, 와류는 활기차게 흐를뿐만 아니라 새로운 위상 전이를 유발합니다.
초전도체 하에서, 자기장 강도가 특정 수준으로 증가 할 때, "부활"효과가 발생합니다. 이는 초전도체의 양자 와류 격자를 형성하려는 욕구를 나타냅니다.이것은 초전도체의 특성 중 하나이며,이 격자 형성은 외부 자기장을 파괴하지 않고도 초전도성을 유지할 수있게한다.
이 모든 일이 일어나면 양자 물리학의 우아함과 복잡성이 표시되며 와류 그리드의 행동은 현미경과 거시적 세계 사이의 놀라운 연결을 보여줍니다.
더 깊은 물리적 이론에서, 소용돌이는 양자 상태의 표현 일뿐 아니라, 그들의 움직임과 상호 작용은 전체 시스템의 거시적 행동에 영향을 줄 수 있습니다.De Broglie-Pochheim 이론에 따르면,이 운동은 "속도 필드"를 도출 할 수있어 와류 행동의 물리적 중요성을 더 깊이 이해할 수 있습니다.이 연구는 물리학자가 핵 자기 공명 및 양자 컴퓨팅의 단수 행동과 같은 슈퍼 클래스 재료의보다 복잡한 현상을 이해하도록 돕습니다.
양자 소용돌이의 형성 메커니즘은 또한 Kibble-Zurek 메커니즘이 시스템이 빠르게 냉각 될 때 자발적으로 형성되는 방법을 설명합니다.2008 년에 연구원들은 원자가 보스-유인 슈타인 응축수에서 자발적인 양자 소용돌이를 처음 관찰했으며, 이는 양자 물리학에서 와류의 주요 역할을 추가로 확인했다.
현재 소용돌이 사이의 상호 작용과 같은 일부 주요 문제가 나타납니다.비선형 양자 유체에서, 소용돌이 핵의 역학 및 구조는 효과적인 소용돌이-와류 쌍 상호 작용을 통해 연구 될 수있다.이 3 차원 구조는 양자 상 전이에 영향을 미치고 상이한 다중 바디 소용돌이 패턴을 형성 할 수 있으며, 실험에도 나타나기 시작했다.
이 시점에서, 우리는 와류 그리드의 작동이 고립 된 현상이 아니라 주변 환경과의 밀접한 상호 작용의 결과임을 이해합니다.이 분야의 연구에 따르면 양자 와류에 대한 심층적 인 이해는 미래 양자 기술 개발을위한 새로운 장을 작성하고 새로운 과학 및 기술 혁명으로 이어질 수 있습니다.
그러한 놀라운 물리적 현상에 직면하여 미래의 연구가 양자 세계에 대한 우리의 이해에 어떤 영향을 미칠까요?
