December 14, 2016

බිස්මත්වල සුපිරි සන්නායකතාව

බිස්මත් යනු ආවර්තිතා වගුවේ ඇති අරුම පුදුම ගුණාංග සහිත මෙන්ම විවිධ ආගන්තුක ලක්ෂණ පෙන්වන මූලද්‍රව්‍යයකි. විද්‍යාඥයන් විසින් කරන ලද පර්යේෂණයන්හි නවතම සොයාගැනීම් වන්නේ නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වයේදී ( Absolute zero) එනම් සෙල්සියස් අංශක -273.15 (-459.67°F) දී බිස්මත් සුපිරි සන්නායක ගුණ පෙන්වීමයි. එනම් කිසිම ප්‍රතිරෝධයක් නොමැතිව විදුලිය සන්නයනය කරනු ලබන සුපිරි සන්නායකයක් බවට පත් වීමයි.
විද්‍යාඥයින් පවසන පරිදි සුපිරි සන්නායක වල නිදහසේ චලනය විය හැකි ඉලෙක්ට්‍රෝන බහුල විය යුතුය. නමුත් බිස්මත් වල එවැනි ඉලෙක්ට්‍රෝන අඩංගු වන්නේ පරමාණු 100000 කට එකක් පමණී. සන්නායකයක් වීම සහා අවම වශයෙන් පරමාණුවකට චලනය වන එක ඉලේක්ට්‍රෝනයක් වත් තිබිය යුතුය. කෙසේ නමුත් බිස්මත් වල ඇති පරමාණු 100000 කට එක් චලිත ඉලේක්ට්‍රෝනයක් වීම හේතුවෙන් carrier density ඉතා කුඩා බැවින් කිසිම පුද්ගලයෙකු බිස්මත් යනු සුපිරි සන්නායකයක් යැයි කිසි විටෙකත් විශ්වාස නොකරනු ඇත.
carrier density යනු ඒකක පරිමාවක ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රමාණයයි. නමුත් අඩුම carrier density එකක් ඇති බිස්මත් සුපිරි සන්නායකයක් බවට පත් වන්නේ වසර 50 ක් පමණ strontium titanate සුපිරි සන්නායකයකය තබා ඇති වාර්ථාව බි හෙළමිනි. මෙලෙස බිස්මත් සුපිරි සන්නායක ගුණ පෙන්වන්නේ සාමාන්‍ය කාමර උෂ්ණත්වයේදී ඉතා ඉහළ විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධයක් පෙන්වමිනි. එමෙන්ම තාප සන්නායක ගුණයද අඩු මට්ටමක් පෙන්වයි.
සුපිරි සන්නායක විද්‍යුත් සන්නයනය සහා 100% ක කාර්යක්ෂමතාවයක් පෙන්වයි. මෙම ගුණාංගය අපට කාමර උෂ්ණත්වයේදී ළා කර ගත හැකි නම් අපට දැනට භාවිත කරන විද්‍යුතයේ ආකාරයේ  විශාල වෙනසක් ළා කර ගත හැක. නමුත් අවාසනාවකට අපට එය ළා කර ගත හැක්කේ සෙල්සියස් අංශක -273.15(-459.67°F) දීය. මේ පිළිබව විද්‍යාඥයින් තවමත් පර්යේෂණ සිදු කරම්න් සිටී.
Bardeen-Cooper-Schrieffer theory (BCS)  සුපිරි සන්නායක නියමයට (1972 දි භෞතික විද්‍යාව සහා නොබෙල් ත්‍යාගය ලද නියමය)  අනුව චලිත ඉලෙක්ට්‍රෝන යුගල වී ගලා යෑමක් සිදුවේ. තවදුරටත් මේ පිළිබව පර්යේෂණ කරන විද්‍යාඥයන් පවසන්නේ බිස්මත් වල මෙම ක්‍රියාවලිය පැහැදිලි කිරීමට BCS සංසිද්ධියට එහා ගිය නව සංසිද්ධි තව දුරටත් පහදා ගත යුතු බවයි. සමහරවිට එය නොබෙල් ත්‍යාගය ලද නියමයද අභියෝගයටද ලක් කරනු ඇති බවද හවයි.
සකස් කළේ-
ඩී.එස්.උඩහේන්තැන්න
විද්‍යා හා තාක්ෂණනිළධාරි
ඉහළ කෝරළේ
උපුටා ගැනීම්-

 

0 comments:

Post a Comment