Useful content

Mokslininkai rado medžiagą, kuri gali būti izoliatorius ir laidininkas, priklausomai nuo slėgio

click fraud protection

Bendra tyrimų komanda iš Ročesterio universiteto ir Nevados universiteto atrado unikalų junginį pati, priklausomai nuo slėgio, yra gana nestandartinė ir gali veikti kaip izoliacinė medžiaga dirigentas. Šiandien noriu jums papasakoti apie šį atradimą.

Apvalius Mn jonus supa disulfido dalelės: iš kairės į dešinę jų tankis didėja / © Dean Smith, Argonne National Lab
Apvalius Mn jonus supa disulfido dalelės: iš kairės į dešinę jų tankis didėja / © Dean Smith, Argonne National Lab
Apvalius Mn jonus supa disulfido dalelės: iš kairės į dešinę jų tankis didėja / © Dean Smith, Argonne National Lab

Laidininkas ir izoliatorius, koks skirtumas

Bet kokios medžiagos gebėjimas praleisti elektros srovę per save atsiranda dėl laisvų elektronų judėjimo. Būtent dėl ​​šios priežasties visi metalai yra puikūs laidininkai.

Izoliatoriuose elektronai yra tarsi „įklijuoti“ į savo orbitą ir siekiant juos išstumti iš vietoje, reikia žymiai didesnės įtampos, nei paprastai galima tiekti Įtampa. Tačiau mokslininkams pavyko atrasti medžiagą mangano disulfidą, kuris veikia ir kaip izoliatorius, ir kaip laidininkas, priklausomai nuo to, koks spaudimas jam taikomas.

instagram viewer

Nauja medžiaga ir jos neįprastos savybės

Šį atradimą padarė A. Salamatas ir jo kolegos, kai jie tyrė metalinių sulfidų laidumą. Taigi, kai mangano disulfidas yra įprastomis sąlygomis, jis pasireiškia kaip vidutinio stiprumo izoliatorius.

Tik po to, kai inžinieriai padėjo medžiagą ant deimantinio „priekalo“ ir sukėlė didžiulį spaudimą, tada stebėdami eksperimentą stebėjosi nustatė, kad tiriama medžiaga pateko į metalinę būseną ir taip beveik iš karto prarado padidėjusią elektros energiją pasipriešinimas.

Deimantinis priekalėlis. Autorius: V4711, vertimas į rusų kalbą Šis vektorinis vaizdas buvo sukurtas naudojant „Adobe Illustrator“. Šis failas yra išvestinis darbas: Diamond Anvil Cell - Cross Section.svg: autorius: Tobias1984 - Nuosavas darbas, CC BY -SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? kreivė = 36637732
Deimantinis priekalėlis. Autorius: V4711, vertimas į rusų kalbą Šis vektorinis vaizdas buvo sukurtas naudojant „Adobe Illustrator“. Šis failas yra išvestinis darbas: Diamond Anvil Cell - Cross Section.svg: autorius: Tobias1984 - Nuosavas darbas, CC BY -SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? kreivė = 36637732

Taigi, padidėjus slėgiui iki 12 gigapaskalių (maždaug 12 000 atmosferų), medžiagos atsparumas sumažėjo šimtus milijonų kartų.

Tačiau po to nutiko nuostabiausias dalykas. Kai inžinieriai toliau didino slėgį iki 36 gigapaskalių, įvyko atvirkštinis perėjimas ir mangano disulfidas (MnS2) vėl tapo izoliatoriumi.

Kaip R. Daugeliu atvejų metalai išlieka metalais ir nėra paverčiami izoliatoriais, o tai, kad MnS2 gali pereiti nuo izoliatoriaus prie metalo ir atgal, yra unikalus atvejis.

Mokslininkai įrodė principą, pagal kurį didžiulis slėgis išprovokuoja mangano disulfido „perjungimą“ į laidžią būseną ir atgal.

Taigi, kai daromas slėgis, atomai juda arčiau vienas kito, ir dėl šios priežasties jų išoriniai elektronai gali sąveikauti.

Šio įvykio metu kristalinėje gardelėje susidaro erdvė, per kurią gali judėti krūviai. Bet kai slėgis dar labiau padidėja, grotelės tampa dar „storesnės“, o elektronai vėl negali judėti.

Mokslininkai taip pat pabrėžia, kad mangano disulfidas keičia savo būseną kambario temperatūroje ir esant santykinai žemam slėgiui. Taigi paprastai tokiam perėjimui būtina taikyti kriogenines sąlygas ir slėgio didumą.

Dujų milžinai (pvz., Jupiteris) gali turėti didelių metalinio vandenilio atsargų (pilkas sluoksnis) Autorius: NASA / R.J. Salė - fono vaizdas yra iš NASA PIA02873. Perdengtą iliustraciją pateikė autorius., Public domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? kreivė = 1743608
Dujų milžinai (pvz., Jupiteris) gali turėti didelių metalinio vandenilio atsargų (pilkas sluoksnis) Autorius: NASA / R.J. Salė - fono vaizdas yra iš NASA PIA02873. Perdengtą iliustraciją pateikė autorius., Public domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? kreivė = 1743608

Taigi, susidarius maždaug 500 gigapaskalių slėgiui, galima sukurti metalinį vandenilį, kurio dideliais kiekiais gali būti milžiniškų planetų žarnyne.

Ar jums patiko medžiaga? Tada įvertinkite ir nepamirškite įvertinti. Ačiū už dėmesį!

Ką daryti, jei paprikos, pomidorų daigai yra ištempti. Mes kalbame apie efektyvius metodus

Ką daryti, jei paprikos, pomidorų daigai yra ištempti. Mes kalbame apie efektyvius metodus

Dažnai ant palangių augantys paprikos ir pomidorų daigai stipriai ištempia, tampa ploni ir ilgi. ...

Skaityti Daugiau

Koks yra geriausias būdas apsaugoti namų ūkį?

Koks yra geriausias būdas apsaugoti namų ūkį?

Filialų medžiaga. Ne visada buto, namo ar biuro namų apyvokos lizdas bus naudojamas įprastomis te...

Skaityti Daugiau

Kaip maitinti daigus, jei jie auga labai lėtai. Dalinuosi 2 paprastais receptais, kurie spartina augimą per savaitę

Kaip maitinti daigus, jei jie auga labai lėtai. Dalinuosi 2 paprastais receptais, kurie spartina augimą per savaitę

Liepsnojantys fejerverkai, kolegos floristai ir sodininkai! Šiandien darbotvarkėje - „lėti“ daiga...

Skaityti Daugiau

Instagram story viewer