Im Rahmen eines hochtechnologischen Forschungslabors erklären Sie Schritt für Schritt, wie Sie einen topologischen Supraleiter mit dem Prozess der Nähe-induzierten Supraleitung herstellen.
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Die Herstellung eines topologischen Supraleiters durch Nähe-induzierte Supraleitung erfordert mehrere Schritte: Bereiten Sie ein Substrat: Beginnen Sie mit der Herstellung eines Substratmaterials, wie einem dünnen Film eines Hochtemperatur-Supraleiters oder eines 2D-Materials, wie Graphen. Legen Sie eine normale Metallschicht: Deposition einer normalen Metallschicht, wie Aluminium, auf dem Substratmaterial. Diese Schicht wird später verwendet, um Supraleitung im topologischen Material zu induzieren. Legen Sie das topologische Material: Als nächstes, Ablagerung der topologischen Material, wie ein topologischer Isolator, auf einer Temperatur unter seiner kritischen Temperatur, an dem Punkt wird es zu einem Supraleiter. Dies bewirkt, Supraleitung in der Nähe-Material über die Wirkung induziert werden. Muster die Probe: Die normale Metallschicht wird dann auf eine Temperatur gekühlt, an der Spitze der normalen Metallschicht, an dem Punkt wird es ein Supraleiter. Dies führt dazu, dass Supraleitung induziert werden kann in der Nähe-Effekt.
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Vielen Dank, das ist eine sehr detaillierte Antwort. Können Sie alle Massenmarkt-Anwendungen für diese Technologie auflisten?
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Es ist eine Klasse von supraleitenden Materialien, die durch sub-gap Null Energie lokalisierten Modi, bekannt als Majorana Grenzzustände (MBSs) gekennzeichnet sind. Diese Materialien sind vielversprechend für die Entwicklung von Elektronik, Optik, Quantencomputer und andere Technologien. Trotz ihrer Bedeutung in grundlegenden Forschung und Anwendungen, natürliche TSCs oder Topologische Supraleiter sind derzeit sehr selten. Im Allgemeinen Superleiter sind theoretisch nützlich für viele Anwendungen, die Erzeugung und das Tragen von elektrischen Strömen mit sehr niedrigen Energieverlusten. Die meisten chemischen Elemente können Supraleiter bei ausreichend niedrigen Temperaturen oder hohem Druck zu werden, aber es ist selten praktisch, kryogen zu kühlen oder zu komprimieren die leitenden Elemente der meisten kommerziellen Produkte. Topologische Leiter unterstützen Supraleitung über ihre Oberfläche bei gleichzeitiger Isolierung in ihrem Inneren. Aufgrund ihrer exotischen Materialeigenschaften werden sie erwartet, dass Strom mit sehr wenig Widerstand, etwas ähnlich zu regelmäßigen Superleitern, aber ohne die Notwendigkeit für die unglaublich kalten Temperaturen oder hohen Druck mit mehr gemeinsamen Materialien verbunden sind.
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