「見えない」 Nanoparticles による電子パス

Published on October 15, 2012 at 7:09 AM

目的が 「見えなく」なるようにする新しいアプローチは全く異なる領域に今適用されてしまいました: 割り当てて粒子は 「電子工学のより効率的な熱電装置そして新しい種類の原因となることができる電子を渡すことから隠れます」。

図表はそれらが 「見えない」 nanoparticle を通ると同時に電子、電子の経路の表示の 「確率変化」を示します。 粒子を入力すると同時に経路が曲がる間、 - ちょうど粒子がそこになかったようにと開始した同じ弾道の反対側から再現するように続いて曲がります。 画像礼儀 Bolin Liao 等。

概念は - MIT の大学院生 Bolin Liao、前の postdoc モナ Zebarjadi (今ラトガース大学の助教授)、 Keivan Esfarjani 研究の科学者、および機械工学教授一団陳が開発するジャーナル物理的な検討の文字のペーパーで - 記述されています。

通常、電子は電磁波の動きに類似しているライトを含む方法で材料を移動します; 動作は波動方程式によって記述することができます。 それは眺めから盾の目的に開発された覆うメカニズムを - 利用する電子および熱電装置に主である電子の動きにそれを加える考えに MIT の研究者を導きましたが。

眺めからの目的を覆うことの前の仕事は珍しい特性が付いている人工的な材料から成っているいわゆる metamaterials に頼りました。 原因の光ビームを目的のまわりで曲がり、次に反対側で会うために覆うために使用される合成の構造オリジナルの経路を再開します - 目的を作って見えないであって下さい。

「私達はこの考えによって促されました」、陳をライトの代りに電子にどのように適用するかもしれませんか調査することにした MIT の電力工学のカールリチャード Soderberg 教授言います。 しかし陳および彼の同僚が開発する新しい電子覆う材料にプロセスはわずかに異なります。

MIT の研究者は 1 つの材料のコアおよび別のもののシェルが付いている nanoparticles を模倣しました。 しかしこの場合、目的のまわりで曲がってよりもむしろ、電子は粒子を実際に通ります: 経路は曲げられた最初方法 1 つです、そして背部再度、従ってから始めた同じ弾道に戻ります。

計算機シミュレーションでは、概念は働くようですと Liao は言います。 ここで、チームは期待どおりに行うかどうか見るために実機器を構築することを試みます。 「これは第一歩でした、理論的な提案」と Liao は言います。 この作戦からある実質装置を作る 「私達は方法のそれ以上の研究を続けていきたいと思います」。

最初の概念が正常な半導体の基板で埋め込まれた粒子を使用して開発される間、 MIT の研究者は結果が興味深い追加特性を提供するかもしれない graphene の二次元シートのような他の材料と、複製することができるかどうか見ることを望みます。

MIT の研究者の」最初の原動力は気温傾度から電流を作り出す熱電装置で使用された材料を最適化することでした。 そのような装置は得にくい特性の組合せを必要とします: 高い電気伝導率 (そう生成された流れは自由に流れることができます)、低い熱伝導度 (気温傾度を維持するため)。 しかし 2 つのタイプの伝導性は共存しがちです従って少数の材料はこれらの矛盾した特性を提供します。 チームのシミュレーションショーはこの電子覆う材料健康なこれらの条件を珍しく満たすことができます。

シミュレーションは少数のナノメーター特定のエネルギー準位で粒子を使用しま、流れる電子の波長に一致させ、従来の添加の作戦と比較された一桁による電子の流れを改善します。 これはより効率的なフィルターに導くかもしれませんまたはセンサーは、研究者言います。 コンピュータ・チップのコンポーネントがより小さくなると同時に電子輸送言います」、およびこれを制御するために、陳は作戦を、 「私達思い付かなければなりません 1 つの有用なアプローチはあるかもしれません。

概念はまた電子デバイスのためのスイッチの新しい種類の原因となることができますと陳は言います。 従ってスイッチは電子に透過と不透明の間の切り替えによって動作できまそれらの流れを不規則に回します。 「私達は始めに実際にちょうどあります」と彼は言います。 「私達はどの位までこれがまだ行く行っているが重要なアプリケーションのための潜在性」がありますか確実ではないです。

「これが電子の領域に覆うことの概念を拡大する非常にエキサイティングな作業」であることを、 Xiang チャンはこの研究にかかわらなかったカリフォルニア州立大学バークレー校の機械工学の教授、言います。 著者、彼は言います、 「」。熱電アプリケーションに非常に有用かもしれない非常に興味深いアプローチの覆いを取りました

ソース: http://web.mit.edu/

Last Update: 15. October 2012 07:48

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