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超導(dǎo)用于芯片?多少有點(diǎn)扯淡

2023-08-06 13:14 作者:mymymind  | 我要投稿

????????近期正是室溫超導(dǎo)體爆火的時(shí)候,也有一眾大佬詳細(xì)講了材料的制備流程,超導(dǎo)體的概念以及原理,總結(jié)下來(lái)一句話就是讓自由電子流得更順暢,不管是降溫和加壓。

????????最常見(jiàn)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)就是可以讓冷卻過(guò)的材料浮在磁場(chǎng)中,因?yàn)槭菍?dǎo)體,存在較多自由電子,放入磁場(chǎng)中就會(huì)受到感應(yīng)電流,普通導(dǎo)體也會(huì)這樣,但是電流在超導(dǎo)體中無(wú)法通過(guò)材料的電阻產(chǎn)生熱量消耗感生電流,所以感生電流就一直在,一直在就一直有力來(lái)對(duì)抗磁場(chǎng)的變化,當(dāng)這個(gè)力靠近磁場(chǎng)越來(lái)越密的地方,感生磁場(chǎng)的反作用力就會(huì)一直增大直至和材料受到的重力抵消,達(dá)到受力平衡,但不一定靜止,跟你用彈簧拉一個(gè)秤砣一樣,你動(dòng)一下秤砣也會(huì)跟著振蕩。反過(guò)來(lái)為什么也會(huì)懸浮呢?也是一樣的道理,重力拉著材料遠(yuǎn)離磁場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)作用力來(lái)阻止材料遠(yuǎn)離磁場(chǎng),如果你還是理解不了倒立也掉不下來(lái)也是正常的,并不是所有超導(dǎo)體在磁場(chǎng)中倒吊都下不來(lái),也就是必須滿足感生電的反作用力至少大于材料受到的重力,20噸的超導(dǎo)體肯定沒(méi)法懸浮在一個(gè)指南針下面,所以為什么拿下演示現(xiàn)象都是用的磁場(chǎng)強(qiáng)度極高的釹磁鐵,材料也不會(huì)很重,這也就是所謂的鎖磁現(xiàn)象。

????????因此延續(xù)下來(lái)的一個(gè)驗(yàn)證方法就是看材料會(huì)不會(huì)有這種抗磁性,但肯定不是唯一的方式,必要不充足條件。真正的0R電阻沒(méi)那么容易買到。

????????超導(dǎo)體也并不是絕對(duì)超導(dǎo),就像E=MC2一樣,可控核聚變能量也并不是用不完,一切一切都只是時(shí)間問(wèn)題,也許自由電子在導(dǎo)體中維持個(gè)萬(wàn)把億年就少了快一半呢,也說(shuō)不準(zhǔn)。可控核聚變也會(huì)有滅火的一天,不過(guò)用個(gè)幾十代人也肯定足夠了。

????????像高壓輸電這種場(chǎng)合,直接用直流電,還免去了逆變和整流的步驟,效率就提高了不少,這個(gè)大功率是沒(méi)問(wèn)題的,但是超導(dǎo)體確定能做芯片嗎?

????????可能他們就知道一個(gè)概念,不管是芯片還是什么,只要通電發(fā)熱就是有電阻,不過(guò)這也對(duì),起碼大方向是對(duì)的。

????????芯片主要構(gòu)成是半導(dǎo)體,導(dǎo)體只是用于連接半導(dǎo)體以形成具體的電路框架,舉個(gè)例子,電動(dòng)汽車,暴力測(cè)試,可能炸IGBT,可能炸電池,但是基本上沒(méi)有炸導(dǎo)線的吧,可能不太嚴(yán)謹(jǐn),但是基本上說(shuō)明一個(gè)事實(shí),也就是絕大多數(shù)的熱量并不是導(dǎo)體產(chǎn)生的,或者說(shuō)導(dǎo)體的熱量并不那么大。

????????一般MOS的導(dǎo)通內(nèi)阻在幾到幾十甚至上百毫歐,這還是需要較高的導(dǎo)通電壓,待完全導(dǎo)通之后,所以芯片核心的一點(diǎn)幾伏電壓加上那么小的MOS截面結(jié)構(gòu),其內(nèi)阻比功率MOS要高很多,發(fā)熱量也比較大,很多時(shí)候MOS基本上不需要散熱,但CPU不太行。

????????就算導(dǎo)體還有點(diǎn)熱量,你換成超導(dǎo)體了,那半導(dǎo)體呢?也用超導(dǎo)體?一整個(gè)0R電阻你叫作芯片???

????????反正我是還沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)哪個(gè)超導(dǎo)體可以控制變成絕緣體,所以總結(jié)下來(lái)那些說(shuō)超導(dǎo)體用來(lái)做芯片,手機(jī)、電腦就不發(fā)熱了的,多少有點(diǎn)扯淡。你自己先研究一個(gè)超導(dǎo)半導(dǎo)體再說(shuō)吧。

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