Supraleiter

[RTW112]

Hier kann alles zusammengefast werden was um das Thema Superleiter und Co. geht

Wiedergeburt für das Germanium
scinexx | Germanium wird zum Supraleiter: Supraleitende Chips sind keine reine Zukunftsmusik mehr - Supraleiter, Germanium, Halbleiter, Chip, Elektronen, Laser, Atome, supraleitender Halbleiter, Physik

Also auf die nächsten 10-20Jahre bin ich mal sehr gespannt welche Technik sich durch setzen wird und wie unsere Rechner (CPU, GPU, ganzen Sorten von Flashspeicher) aussehen werden.

Kohlenstoffnanoröhren werden vielleicht auch bald die Welt erobern, hoff ich doch mal stark.
Kohlenstoffnanoröhren ? Wikipedia

scinexx | Antihaftbeschichtung für Nanoröhrchen: Molekularer Anker verhindert Aneinanderkleben der Kohlenstoffzylinder - Nanoröhrchen, Kohlenstoff, Atome, Moleküle, Umwelt, Materialien, Kleber, Rechner, Transistoren

[Yusaku]

Der Teilchendetektor, an dem ich mitgearbeitet habe, hat z.B. eine supraleitende Magnetspule. Die besteht aus einer Niob-Titan-Legierung und wurde bei 4,5 K betrieben. Gesamtlänge des Leiters 10 km.
Siehe auch hier The BaBar Detector

[Colonel O'Neill]

Leider ist das mit 0,5 Kelvin SL-Temperatur noch eine Technologie in den aller frühesten Kinderschuhen.
Zudem würde das benötigte flüßige Helium unrentabel für einen großflächigen Einsatz. Heimische Desktops oder Desktops in Büros werden auf diese Technologie verzichten müssen. Nur für Supercomputer könnte ich mir die Anwendung vorstellen, allerdings unter erheblichem finanziellen Aufwand.
Und ich frage mich, wie man noch mehr Fremdatome in das Gitter einbauen kann, da diese notwendig wären, um wie in dem Artikel beschriebene Erhöhung der SL-Temperatur zu erreichen, wo es doch schon sehr eng in dem Kristall wird.

[RTW112]

Einzelmoleküle als elektrische Leiter

Klein und effizient: Die Verwendung von Molekülen als stromleitende Elemente in elektronischen Schaltungen birgt großes Potential. Eine der Herausforderungen bisher: Die Stromleitung durch Moleküle setzt erst ab einer gewissen Schwellspannung ein. Einem internationalen Forscherteam ist nun ein Durchbruch gelungen: Mit einer ungeraden Anzahl an Elektronen sind Moleküle, die mit Metallelektroden im Kontakt sind, nämlich schon im niedrigen Spannungsbereich extrem leitfähig.

Diese Grundlagenerkenntnis bringt viele Anwendungsmöglichkeiten: Etwa effizientere Mikrochips und Bauelemente mit stark erhöhten Speicherdichten, berichten die Wissenschaftler im Fachjournal „Nano Letters“.

Quelle:
scinexx | Einzelmoleküle als elektrische Leiter: Grundlagenerkenntnis bringt viele Anwendungsmöglichkeiten - Moleküle, Atome, Elekronen, Elektroden, Nanotechnologie, Strom, Energie, Spannung, Elektronik, Sensorik

[Colonel O'Neill]

@RTW112

Ich wollte mit meiner Antwort damals, die Diskussion nicht abwürgen. Ich bin lediglich skeptischer was dieses Thema angeht.

Es gab zum einen, vor einigen Jahren einen Skandal um Nanotechnologie und Supraleitung, wo Daten gefälscht wurden, die eine technologische Revolution bedeutet hätten, wenn sie war gewesen wären.

Zum anderen sind Herstellung und Betrieb zur Zeit noch teuer und schwierig.
Stromdichte und Magnetfelder sind neben Temperatur ebenfalls essentielle Betriebsparameter für Supraleiter. Je nach gewünschtem Leistungsspektrum fallen die Hochtemperatur Supraleiter zu weit aus dem Rahmen und es muss auf "gewöhnliche" Helium gekühlte Supraleiter zurück gegriffen werden.

Selbst der mächtige LHC, wo solche Technologien Gang und Gäbe sind hat damit Probleme.
Superflüßiges Helium kriecht überall hin, anders als bei den allermeisten anderen Flüßigkeiten kann sf Helium aus einem Gefäß "kriechen".

Flüßiges Helium ist zudem extrem gefährlich in der Handhabung, es gab viele Unfälle durch undichte Behälter.

[RTW112]

Klar ist diese Technik nicht ausgereift und hatte seien großen Nachteile noch, aber daran arbeitet man doch diese auszubügeln.

Das sind eben Stoffe mit den wir es mal in Zukunft mal Kontakt haben werden.

[Captain Chris]

Hallo,

Nun ob es direkt zu dem Thema Supraleiter passt weis ich nicht.
Doch die Tage hörte ich einen Bericht über ein Neues Material. Es ist nur zwei Dimensional. Die Dicke beträgt nur ein einziges Atom. Es soll Strom extrem gut leiten können. Und es soll erst einmal für eine Neue Generation High Tech Computer eingesetzt werden.
Und die Erfinder sind die Deutschen. Ich bin einmal gespannt ob wir dies mal auch mit der Erfindung Geld verdienen. Und das es nicht so geht wie mit Unmengen anderer Erfindungen aus Deutschland. Mit denen nun andere den Reibach machen.

Mfg Chris

[HiroP]

Doch die Tage hörte ich einen Bericht über ein Neues Material. Es ist nur zwei Dimensional. Die Dicke beträgt nur ein einziges Atom.

Selbst dann ist es nicht zweidimensional, denn auch ein Atom oder Molekül besitzt eine dritte Dimension. Ein mathematisch zweidimensionales Gebilde herzustellen ist, nach heutigem Kenntnisstand, nicht vorstellbar.

[RTW112]

Forscher spielen Kopf oder Zahl mit Atomen

scinexx | Forscher spielen Kopf oder Zahl mit Atomen: Bald extrem schnelle Suchalgorithmen für den Quantencomputer? - Quantencomputer, Atome, Moleküle, Suchalgorithmen, quantum walk, Teilchen, Photonen, Laser, Licht, Nanotechnologie

Die neuen Ergebnisse sind ein erster Schritt auf dem Weg zu extrem schnellen Suchalgorithmen für Quantencomputer, berichten die Forscher der Universität Bonn in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „Science“.

Wenn man eine Münze wirft, liegen danach entweder Kopf oder Zahl oben. Eine atomare „Münze“ kann dagegen nach dem Wurf eine Überlagerung aus Kopf und Zahl zeigen. Überlässt man einer solchen Münze die Entscheidung, wohin ein Quantenteilchen wandern soll, treten ungewöhnliche Effekte auf. Diese Effekte haben nun Bonner Physiker erstmals in einem Experiment mit Caesium-Atomen zeigen können.

Dacht mir so das hat doch eigentlich genau was mit Superleitern zutun. wen man versucht ja damit Daten schneller fließen zulassen.

[LuckyGuy]

Ein mathematisch zweidimensionales Gebilde herzustellen ist, nach heutigem Kenntnisstand, nicht vorstellbar.

Und selbst, wenn es möglich wäre (indem man irgendwie eine Raumdimension "auffaltet") wäre es nicht möglich, damit Elektronen zu leiten, denn die sind nun mal dreidimensional.

[Captain Chris]

Selbst dann ist es nicht zweidimensional, denn auch ein Atom oder Molekül besitzt eine dritte Dimension. Ein mathematisch zweidimensionales Gebilde herzustellen ist, nach heutigem Kenntnisstand, nicht vorstellbar.

Zweidimensionaler Werkstoff:

Werkstofftrends: Graphen

Ist zwar nicht genau das was ich im Fernsehen gehört habe doch ist es glaube ich genau das.

Mfg Chris


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Captain Chris schrieb nach 5 Minuten und 24 Sekunden:

Ergänzend dazu:

Welt der Physik: Neuer Werkstoff Graphan - Wenn Kohlenstoff Jagd auf Wasserstoffionen macht

Dort wird eindeutig von "Leitfährige schichten" gesprochen. Schichten deshalb weil das Material nur eine Atomlage dick ist. Und leitfähig ist für mich dann im Computer bereich verwendbar da dort ja auch kleinst Strom geleitet wird für den 1 oder 0 zustand.


Mfg Chris

[HiroP]

Zweidimensionaler Werkstoff

Wir misverstehen uns.
Auch ein aus nur einer Atomlage bestehendes Material ist mathematisch nicht zwei- sondern dreidimensional. Die nennen es bloß so, weil es im Vergleich mit jedweder anderen Werkstofform praktisch zweidimensional ist. Es besitzt aber nach wie vor eine dritte Dimension Höhe, die wahrscheinlich einige wenige 10^(-12) m betragen wird.

[Colonel O'Neill]

Wir misverstehen uns.
Auch ein aus nur einer Atomlage bestehendes Material ist mathematisch nicht zwei- sondern dreidimensional. Die nennen es bloß so, weil es im Vergleich mit jedweder anderen Werkstofform praktisch zweidimensional ist. Es besitzt aber nach wie vor eine dritte Dimension Höhe, die wahrscheinlich einige wenige 10^(-12) m betragen wird.

Hat was mit der sp2-Hybridisierung des Kohlenstoffs in Graphit zu tun.
Wohlgemerkt, eine kristallographisch/mathematische Sichtweise des Problems.
Insofern hatte er nicht ganz unrecht!

[HiroP]

Insofern hatte er nicht ganz unrecht!

Hab ich auch nicht behauptet. Wollte das ganze nur begriffstechnisch ins rechte Licht rücken.

[Captain Chris]

Hallo,

Stimmt Mathematisch ist es wohl 3d weil die Dicke eines Atoms ja auch eine Dicke ist. Und es stimmt wohl auch das sie es 2d nennen weil es noch dünner nicht geht. Ein halbes Atom? ^^ Wohl eher nicht.

Und es leitet daher ist es für Super Highend Computer als Material brauchbar.

Mfg Chris