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Posted in | Nanomaterials

科學家揭示背後 Superinsulation的微觀機制

Published on December 12, 2009 at 8:06 PM

能源部阿貢國家實驗室的美國能源部的科學家們發現superinsulation現象背後的微觀機制,某些材料的能力,在低溫條件下完全阻止電流流動。機制的本質是什麼作者被稱為“多級能量弛豫。”

氮化鈦的電子顯微鏡圖像,首次發現 superinsulation效果。禮貌阿貢國家實驗室。

傳統,伴隨的能量耗散電流流過是被視為為不利的,因為它轉換成熱能的電力和功率損耗的結果。在隧道的路口,現代電子學的基本構建單位的數組,這耗散允許電流的一代。

阿貢國家實驗室的科學家 Valerii Vinokour的同俄羅斯的科學家塔季揚娜巴圖林娜和尼古拉Chtchelkatchev,發現從隧穿電子的熱環境的能量轉移,在極低的溫度可能會發生在幾個階段。

Vinokour說,“他說:”首先,通過電子失去自己的能量不能直接熱浴;他們他們的能量轉移到電子 - 空穴等離子體,這是他們產生自己。 “等離子體”雲“,然後轉換成熱的收購能源,因此,隧道電流是由這種電子 - 空穴雲的屬性控制。”

只要電子和血漿中的雲洞是可以自由移動,它們可以作為水庫的能源,但低於一定的溫度,電子和空穴成對成為受其約束。這並不讓隧穿電子的能量轉移,阻礙了隧道電流,發送整個系統的電導率為零。

“電子 - 空穴等離子體從遊戲中消失,電子不能產生能量交換隧道必要,Vinokour說。”

因為在當前的數據傳輸,表現出superinsulating行為的薄膜和顆粒系統依賴電子隧道,多級鬆弛解釋 superinsulators來源。

Superinsulation是超導對面; superinsulator,而不是一個沒有電阻的材料,有近乎無限的阻力。兩種材料的整合,可能會允許創造一個新的量子電子器件類。這一發現可能有一天,使研究人員能夠創建超靈敏的傳感器和其他電子設備。

2008年4月3日,論文發表在“自然”上superinsulation發現的早期。 superinsulation背後的機制的論文已發表在“物理評論快報”。

Last Update: 3. October 2011 04:27

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