Znanstveniki so odkrili material, ki je lahko izolator in prevodnik, odvisno od tlaka
Skupna raziskovalna skupina z Univerze v Rochesterju in Univerze v Nevadi je odkrila edinstveno spojino, ki vodi sam, odvisno od uporabljenega tlaka, je precej nestandarden in lahko deluje kot izolacijski material in v vlogi dirigent. Danes vam želim povedati o tem odkritju.
Dirigent in izolator, v čem je razlika
Sposobnost katerega koli materiala, da skozi sebe prehaja električni tok, je posledica gibanja prostih elektronov. Zato so vse kovine odlični prevodniki.
V izolatorjih so elektroni tako rekoč "prilepljeni" v svojih orbitah in zato, da bi jih premaknili iz svojih mesto, je potrebna bistveno višja napetost, kot je običajno sposobna zagotoviti uporabljeno Napetost. Toda znanstveniki so lahko odkrili material manganov disulfid, ki se obnaša kot izolator in kot prevodnik, odvisno od tega, kako velik pritisk je nanj.
Nov material in njegove nenavadne lastnosti
To odkritje je naredil A. Salamat in njegovi kolegi, ko so preučevali prevodne lastnosti kovinskih sulfidov. Torej, ko je manganov disulfid v normalnih pogojih, se kaže kot zmeren izolator.
Šele potem, ko so inženirji material postavili na diamantno "nakovalo" in ustvarili izjemen pritisk, potem so presenečenje opazovali so ugotovili, da se je preučevani material spremenil v kovinsko stanje in tako skoraj takoj izgubil povečano električno moč. odpornost.
Tako se je s povečanjem tlaka na 12 gigapaskalov (približno 12.000 atmosfer) odpornost materiala zmanjšala več sto milijonov krat.
Naslednje pa se je zgodilo najbolj neverjetno. Ko so inženirji še naprej povečevali tlak na 36 gigapaskalov, je prišlo do obratnega prehoda in manganov disulfid (MnS2) je spet postal izolator.
Kot pravi R. Diaz, v veliki večini primerov kovine ostanejo kovine in se ne pretvorijo v izolatorje, dejstvo, da se MnS2 lahko premika od izolatorja do kovine in nazaj, je edinstven primer.
Znanstveniki so dokazali načelo, po katerem ogromen pritisk povzroči "preklop" manganovega disulfida v prevodno stanje in nazaj.
Torej, ko pritisnemo, se atomi približujejo drug drugemu, zato so njihovi zunanji elektroni sposobni interakcije.
Med tem dogodkom se v kristalni mreži oblikuje prostor, skozi katerega se lahko premikajo naboji. Ko pa se tlak še bolj poveča, postane mreža še bolj "debela", elektroni pa se spet ne morejo premakniti.
Znanstveniki tudi poudarjajo, da manganov disulfid spremeni svoje stanje pri sobni temperaturi in pri relativno nizkem tlaku. Zato je običajno za tak prehod potrebno uporabiti kriogene pogoje in za red velikosti višji tlak.
Tako je mogoče s tvorbo tlaka okoli 500 gigapaskalov ustvariti kovinski vodik, ki ga lahko v velikih količinah vsebujejo črevesja velikanskih planetov.
Vam je bil material všeč? Nato ocenite in ne pozabite oceniti. Hvala za vašo pozornost!