Elektroner Passerar Till Och Med ”Osynliga” Nanoparticles

Published on October 15, 2012 at 7:09 AM

Ett nytt att närma sig som låter anmärker för att bli ”osynligt” har nu applicerats till ett helt olikt område: låta ”döljer” partiklar från övergående elektroner, som kunde leda till effektivare thermoelectric apparater och nya sorter av elektronik.

Diagrammet visar ”probabilityfluxen” av elektroner, en framställning av banorna av elektroner, som de passerar till och med ”en osynlig” nanoparticle. Fördriva banorna är vridet, som de skriver in partikeln, dem är därpå vriden baksida så att dem beträffande-dyker upp från andra sidan på den samma trajectoryen som de startade med - precis som, om partikeln inte var där. Avbilda artighet Bolin Liao o.a.

Begreppet - som framkallas av MIT-doktoranden Bolin Liao, tidigare postdoc Mona Zebarjadi (nu en assistentprofessor på den Rutgers Universitetar), forskningforskare Keivan Esfarjani och maskinläraprofessorLigan Chen - beskrivas i ett pappers- i föra journal överLäkarundersökningen Granskar Märker.

Normalt reser elektroner till och med ett materiellt i långt som är liknande till vinka av elektromagnetiskt vinkar, tänder däribland; deras uppförande kan beskrivas by vinkar likställande. Att ledde MIT-forskarna till idén av att exploatera den täcka mekanismen som framkallades för att skydda, anmärker från beskådar - men applicera den till rörelsen av elektroner, som är nyckel- till elektroniska och thermoelectric apparater.

Föregående arbete på att täcka anmärker från beskådar har relied på så-kallade metamaterials som göras av konstgjorda material med ovanlig rekvisita. Komposit strukturerar använt för att täcka orsakar strålar lätt till krökningen runt om en anmärka och möter därefter på andra sidan som återupptar deras original- bana - danande anmärka verkar osynlig.

”Inspirerades Vi av denna idé,” något att säga Chen, den Carl Richard Soderberg Professorn av Power som Iscensätter på MIT, som avgjorde till studien hur den styrkan applicerar till elektroner i stället för ljust. Men i det nya elektron-täcka materiellt som framkallas av Chen och hans kollegor, är det processaa, litet olikt.

MIT-forskarna modellerade nanoparticles med en kärna ur av en som var materiell och en beskjuta av another. Men i detta fall, ganska än böja runt om anmärka, passerar elektronerna faktiskt till och med partiklarna: Deras banor är vriden först långt, då tillbaka igen, så de går tillbaka till den samma trajectoryen som de började med.

I datorsimuleringar verkar begreppet att fungera, Liao något att säga. Nu laget ska försök att bygga faktiska apparater för att se huruvida utför de som förväntat. ”Var Denna en första steg, ett teoretiskt förslag,” Liao något att säga. ”Önskar Vi att bära på mer ytterligare forskning på hur man gör några verkliga apparater ut ur denna strategi.”,

Fördriva det initiala begreppet framkallades genom att använda partiklar inbäddade i en det normalahalvledaresubstrate, skulle något liknande för MIT den forskare för att se, om resultaten kan reproduceras med andra material, liksom tvådimensionellt täcker av graphene, som kan erbjudandet som intresserar extra rekvisita.

MIT-forskare initiala impetus var att optimera materialen som användes i thermoelectric apparater, som jordbruksprodukter en elektrisk ström från en temperaturlutning. Sådan apparater kräver en kombination av kännetecken som är hårda att erhålla: elektrisk conductivity för kick (så den frambragda strömmen kan flöda fritt), bara låg termisk conductivity (att underhålla en temperaturlutning). Men de två typerna av conductivity ansar för att finnas till samtidigt, så få material erbjuder dessa motsägande kännetecken. Lagets simuleringsshowen detta elektron-att täcka som var materiellt, kunde möta dessa ovanligt väl krav.

Simuleringarna använde partiklar som några nanometers storleksanpassar in och att matcha våglängden av flödande elektroner, och förbättra flödet av elektroner på särskild energi jämnar beställer by av storlek som jämförs till traditionella dopa strategier. Denna styrka som är bly- till effektivare, filtrerar eller avkännare, forskarenågot att säga. Som delarna på datorchiper får mindre, Chen något att säga, ”måste vi att komma upp med strategier att kontrollera elektrontransport,”, och denna styrka är en som är användbar, att närma sig.

Begreppet kunde också leda till en ny sort av kopplar för elektroniska apparater, Chen något att säga. Koppla kunde fungera, vid toggling mellan genomskinligt och täckande till elektroner, således roterande ett flöde av dem 'På/av'. ”Är Vi egentligen precis på början,” honom något att säga. ”Är Vi inte säkra hur långt denna går att gå ännu, men det finns något potentiellt” för viktiga applikationer.

Xiang Zhang, en professor av maskinlära på Universitetar av Kalifornien på Berkeley, som inte var involverad i denna forskning, något att säga ”detta är mycket spännande arbete” som utvidgar begreppet av att täcka till området av elektroner. Författarna, att närma sig han något att säga, ”avtäckt ett mycket intressant som kan vara mycket användbart till thermoelectric applikationer.”,

Källa: http://web.mit.edu/

Last Update: 15. October 2012 07:50

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