Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
Posted in | Nanomaterials

Siyentipiko ibunyag mikroskopiko mekanismo sa likod ng Superinsulation

Published on December 12, 2009 at 8:06 PM

Siyentipiko sa US Kagawaran ng Enerhiya ng Argonne Pambansang Laboratory natuklasan ang mikroskopiko mekanismo sa likod ng mga kababalaghan ng superinsulation, ang kakayahan ng ilang mga materyales sa ganap block ang daloy ng koryente kasalukuyang sa mababang temperatura . Ang kakanyahan ng mekanismo ay ang mga may-akda termed "multi-stage pagpapahinga ng enerhiya."

Isang elektron mikroskopya imahe ng titan nitride, na kung saan ang epekto ng superinsulation ay unang sinusunod. Kagandahang-loob Argonne Pambansang Laboratory.

Ayon sa kaugalian, ang pagwawaldas ng enerhiya na kasama ang kasalukuyang daloy ay tiningnan bilang masama, ito transforms koryente sa init at kaya resulta sa mga pagkalugi sa kapangyarihan. Sa mga arrays ng junctions ng tunnel na ang mga pangunahing gusali ng mga yunit ng mga modernong electronics, aliwan na ito permit ang henerasyon ng kasalukuyang.

Argonne siyentipiko Valerii Vinokour, kasama sa Russian siyentipiko Tatyana Baturina at Nikolai Chtchelkatchev, natagpuan na sa mababang temperatura ang paglipat ng enerhiya mula sa mga tunneling electron sa thermal kapaligiran ay maaaring mangyari sa ilang yugto.

"Una, ang pagpasa electron mawalan ng kanilang enerhiya hindi direktang sa paliguan ng init; transfer nila ang kanilang enerhiya sa plasma elektron-butas, kung saan sila bumuo ng kanilang sarili," Vinokour sinabi. "At ito plasma na 'ulap' transforms ang nakuha na enerhiya sa init. Kaya, tunneling kasalukuyang ay kinokontrol ng ang mga katangian ng ng elektron-butas na ulap."

Hangga't bilang ng mga electron at butas sa ulap plasma ay magagawang upang ilipat ang malayang, maaari silang maglingkod bilang isang imbakan ng tubig para sa enerhiya-ngunit sa ibaba tiyak na temperatura, electron at butas maging nakatali sa pares. Na ito ay hindi nagpapahintulot ng para sa paglipat ng enerhiya mula sa tunneling electron at impedes ang tunneling kasalukuyang, sa pagpapadala ng kondaktibiti ng buong sistema sa zero.

"Plasma elektron-butas disappears mula sa mga laro at mga electron ay hindi maaaring bumuo ng ang palitan ng enerhiya na kinakailangan para sa tunneling," Vinokour sinabi.

Dahil ang kasalukuyang transfer sa manipis na mga pelikula at mga butil-butil na system na eksibisyon superinsulating pag-uugali ay nakasalalay sa elektron tunneling, ang maraming palapag pagpapahinga nagpapaliwanag ang pinanggalingan ng superinsulators.

Superinsulation ay ang kabaligtaran ng superconductivity; sa halip ng isang materyal na ay walang resistivity, ang superinsulator isang ay may malapit-walang katapusan na pagtutol. Pagsasama ng dalawang mga materyales ay maaaring payagan ang para sa paglikha ng isang bagong uri ng kabuuan electronic aparato. Pagtuklas na ito ay maaaring isang araw payagan ang mga mananaliksik upang lumikha ng sobrang-sensitive na mga sensors at iba pang mga elektronikong aparato.

Ang isang mas maaga na papel sa pagtuklas ng superinsulation ay nai-publish sa Nature noong Abril 3, 2008. Isang papel sa mekanismo sa likod ng superinsulation ay nai-publish sa Pisikal Suriin Sulat.

Last Update: 25. October 2011 11:49

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit