Forskere har funnet et materiale som kan være en isolator og en leder avhengig av trykket
Et felles forskerteam fra University of Rochester og University of Nevada oppdaget en unik forbindelse som leder i seg selv, avhengig av påført trykk, er ganske ikke-standard og kan fungere som et isolerende materiale og i rollen som dirigent. I dag vil jeg fortelle deg om denne oppdagelsen.
Leder og isolator, hva er forskjellen
Evnen til ethvert materiale til å passere en elektrisk strøm gjennom seg selv skyldes bevegelsen av frie elektroner. Det er av denne grunn at alle metaller er gode ledere.
I isolatorer er elektronene så å si "limt inn" i banene sine og for å fortrenge dem fra deres sted, er det nødvendig med en betydelig høyere spenning enn det som vanligvis er i stand til å levere den påførte Spenning. Men forskere var i stand til å oppdage materialet mangandisulfid, som oppfører seg både som isolator og som leder, avhengig av hvor mye press som påføres det.
Nytt materiale og dets uvanlige egenskaper
Denne oppdagelsen ble gjort av A. Salamat og hans kolleger da de studerte de ledende egenskapene til metalliske sulfider. Så når mangandisulfid er under normale forhold, manifesterer det seg som en moderat isolator.
Først etter at ingeniørene plasserte materialet på diamanten "ambolt" og skapte et enormt trykk, så observerte de eksperimentet med overraskelse fant ut at materialet som studeres gikk i metallisk tilstand og dermed nesten umiddelbart mistet sin økte elektriske motstand.
Dermed, med en økning i trykket til 12 gigapascal (omtrent 12 000 atmosfærer), falt materialets motstand hundrevis av millioner ganger.
Men det mest fantastiske skjedde neste. Da ingeniørene fortsatte å øke trykket til 36 gigapascal, skjedde den omvendte overgangen, og mangandisulfid (MnS2) ble en isolator igjen.
Som R. Diaz, i det overveldende flertallet av tilfellene, forblir metaller metaller og blir ikke omdannet til isolatorer, og det faktum at MnS2 er i stand til å flytte fra isolator til metall og tilbake er et unikt tilfelle.
Forskere har demonstrert prinsippet der et enormt press provoserer "bytte" av mangandisulfid til en ledende tilstand og tilbake.
Så når trykk påføres, beveger atomene seg nærmere hverandre, og det er av denne grunn at deres ytre elektroner er i stand til å samhandle.
I løpet av denne hendelsen dannes det et rom i krystallgitteret, gjennom hvilket ladninger er i stand til å bevege seg. Men når trykket øker enda mer, blir gitteret enda mer "tykt", og elektronene er igjen ute av stand til å bevege seg.
Forskere understreker også at mangandisulfid endrer tilstanden ved romtemperatur og ved relativt lavt trykk. Så vanligvis for en slik overgang er det nødvendig å anvende kryogene forhold og en størrelsesorden høyere trykk.
Så etter å ha dannet et trykk på omtrent 500 gigapascal, er det mulig å lage metallisk hydrogen, som kan finnes i store mengder i tarmen til gigantiske planeter.
Likte du materialet? Vurder det deretter, og ikke glem å rangere det. Takk for din oppmerksomhet!