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Posted in | Nanomaterials

科学家揭示背后Superinsulation的微观机制

Published on December 12, 2009 at 8:06 PM

能源部阿贡国家实验室的美国能源部的科学家们发现superinsulation现象背后的微观机制,某些材料的能力,在低温条件下完全阻止电流流动。机制的本质是什么作者被称为“多级能量弛豫。”

氮化钛的电子显微镜图像,首次发现superinsulation效果。礼貌阿贡国家实验室。

传统,伴随的能量耗散电流流过是被视为为不利的,因为它转换成热能的电力和功率损耗的结果。在隧道的路口,现代电子学的基本构建单位的数组,这耗散允许电流的一代。

阿贡国家实验室的科学家Valerii Vinokour的同俄罗斯的科学家塔季扬娜巴图林娜和尼古拉Chtchelkatchev,发现从隧穿电子的热环境的能量转移,在极低的温度可能会发生在几个阶段。

Vinokour说,“他说:”首先,通过电子失去自己的能量不能直接热浴;他们他们的能量转移到电子 - 空穴等离子体,这是他们产生自己。 “等离子体”云“,然后转换成热的收购能源,因此,隧道电流是由这种电子 - 空穴云的属性控制。”

只要电子和血浆中的云洞是可以自由移动,它们可以作为水库的能源,但低于一定的温度,电子和空穴成对成为受其约束。这并不让隧穿电子的能量转移,阻碍了隧道电流,发送整个系统的电导率为零。

“电子 - 空穴等离子体从游戏​​中消失,电子不能产生能量交换隧道必要,Vinokour说。”

因为在当前的数据传输,表现出superinsulating行为的薄膜和颗粒系统依赖电子隧道,多级松弛解释superinsulators来源。

Superinsulation是超导对面; superinsulator,而不是一个没有电阻的材料,有近乎无限的阻力。两种材料的整合,可能会允许创造一个新的量子电子器件类。这一发现可能有一天,使研究人员能够创建超灵敏的传感器和其他电子设备。

2008年4月3日,论文发表在“自然”上superinsulation发现的早期。 superinsulation背后的机制的论文已发表在“物理评论快报”。

Last Update: 3. October 2011 15:32

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