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Os Cientistas de Argonne Descobrem o Mecanismo Microscópico Atrás de Superinsulation

Published on January 11, 2010 at 6:25 PM

Os Cientistas no Ministério de E.U. do Laboratório Nacional do Argonne da Energia descobriram o mecanismo microscópico atrás do fenômeno do superinsulation, a capacidade de determinados materiais para obstruir completamente o fluxo da corrente elétrica em baixas temperaturas. A essência do mecanismo é o que os autores denominaram “abrandamento de vários estágios da energia.”

Tradicional, a dissipação de energia que acompanha o fluxo actual é vista como desvantajosa, porque transforma a electricidade no calor e conduz assim às perdas de potência. Nas disposições de junções do túnel que são as unidades básicas da construção de eletrônica moderna, licenças desta dissipação a geração de corrente.

Cientista Valerii Vinokour de Argonne, junto com cientistas Tatyana Baturina e Nikolai Chtchelkatchev do Russo, encontrado que em temperaturas muito baixas transferência de energia dos elétrons da escavação de um túnel ao ambiente térmico pode ocorrer em diversas fases.

“Primeiramente, os elétrons de passagem perdem sua energia não directamente ao banho de calor; transferem sua energia ao plasma do elétron-furo, que geram eles mesmos,” Vinokour disseram. “Então este plasma “nuvem” transforma a energia adquirida no calor. Assim, a corrente da escavação de um túnel é controlada pelas propriedades desta nuvem do elétron-furo.”

Enquanto os elétrons e os furos na nuvem do plasma podem se mover livremente, podem servir como um reservatório para a energia - mas abaixo de determinadas temperaturas, os elétrons e os furos transformam-se limite em pares. Isto não permite transferência de energia dos elétrons da escavação de um túnel e não impede a corrente da escavação de um túnel, enviando a condutibilidade do sistema inteiro a zero.

do “o plasma Elétron-Furo desaparece do jogo e os elétrons não podem gerar a troca da energia necessária para escavar um túnel,” Vinokour disse.

Porque transferência actual nos filmes finos e nos sistemas granulados que exibem o comportamento superinsulating confia no elétron que escava um túnel, o abrandamento de vários estágios explica a origem dos superinsulators.

Superinsulation é o oposto da supercondutividade; em vez de um material que não tenha nenhuma resistividade, um superinsulator tem uma resistência próximo-infinita. A Integração dos dois materiais pode permitir a criação de uma classe nova de dispositivos electrónicos do quantum. Esta descoberta pode um dia permitir que os pesquisadores criem sensores super-sensíveis e outros dispositivos electrónicos.

Last Update: 13. January 2012 06:35

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