Useful content

Forskere har funnet et materiale som kan være en isolator og en leder avhengig av trykket

click fraud protection

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.

Runde Mn -ioner er omgitt av disulfidpartikler: fra venstre til høyre øker dens tetthet / © Dean Smith, Argonne National Lab
Runde Mn -ioner er omgitt av disulfidpartikler: fra venstre til høyre øker dens tetthet / © Dean Smith, Argonne National Lab
Runde Mn -ioner er omgitt av disulfidpartikler: fra venstre til høyre øker dens tetthet / © Dean Smith, Argonne National Lab

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.

instagram viewer

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.

Diamant ambolt. Forfatter: V4711, oversettelse til russisk Dette vektorbildet ble laget med Adobe Illustrator. Denne filen er hentet fra: Diamond Anvil Cell - Cross Section.svg: forfatter: Tobias1984 - Eget arbeid, CC BY -SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 36637732
Diamant ambolt. Forfatter: V4711, oversettelse til russisk Dette vektorbildet ble laget med Adobe Illustrator. Denne filen er hentet fra: Diamond Anvil Cell - Cross Section.svg: forfatter: Tobias1984 - Eget arbeid, CC BY -SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 36637732

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.

Gassgiganter (f.eks. Jupiter) kan inneholde store reserver av metallisk hydrogen (grått lag) Forfatter: NASA / R.J. Hall - Bakgrunnsbildet er fra NASA PIA02873. Den overlappede utskårne illustrasjonen er av bidragsyteren., Public domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 1743608
Gassgiganter (f.eks. Jupiter) kan inneholde store reserver av metallisk hydrogen (grått lag) Forfatter: NASA / R.J. Hall - Bakgrunnsbildet er fra NASA PIA02873. Den overlappede utskårne illustrasjonen er av bidragsyteren., Public domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 1743608

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!

Hvordan utvide fruiting av agurk i hagen til oktober.

Hvordan utvide fruiting av agurk i hagen til oktober.

En av de mest viktige avlinger i nesten hver hage er agurk. Sesongen grønnsaker samling ender ru...

Les Mer

Hemmeligheten bak dreneringsgropen! Om hvilket mange vet, men av en eller annen grunn er stille!

Hemmeligheten bak dreneringsgropen! Om hvilket mange vet, men av en eller annen grunn er stille!

Hallo!I dag vil jeg fortelle deg at på grunn av enkelheten med installasjonen av dreneringsgropen...

Les Mer

3 triks for å spare penger på gjerdekonstruksjon: billige rør, bølgepapir, panelnett

3 triks for å spare penger på gjerdekonstruksjon: billige rør, bølgepapir, panelnett

I et forsøk på å spare penger er det verdt å passe på at kvaliteten ikke lider. Samlet for deg al...

Les Mer

Instagram story viewer