A tudósok olyan anyagot találtak, amely a nyomástól függően szigetelő és vezető lehet
A Rochesteri Egyetem és a Nevadai Egyetem közös kutatócsoportja egy egyedülálló vegyületet fedezett fel önmagában, az alkalmazott nyomástól függően, meglehetősen nem szabványos, és szigetelőanyagként és szerepében is működhet karmester. Ma szeretnék erről a felfedezésről mesélni.
Vezető és szigetelő, mi a különbség
Bármely anyag azon képessége, hogy elektromos áramot engedjen át önmagán, a szabad elektronok mozgásának köszönhető. Ezért minden fém kiváló vezető.
A szigetelőkben az elektronokat mintegy "beragasztják" a pályájukra, és hogy kiszorítsák őket a helyen lényegesen magasabb feszültségre van szükség, mint általában az alkalmazott áramellátásra feszültség. A tudósoknak sikerült felfedezniük a mangán -diszulfidot, amely szigetelőként és vezetőként is viselkedik, attól függően, hogy mekkora nyomást gyakorolnak rá.
Új anyag és szokatlan tulajdonságai
Ezt a felfedezést A. Salamat és munkatársai, amikor a fémszulfidok vezetőképességét tanulmányozták. Tehát amikor a mangán -diszulfid normál körülmények között van, akkor mérsékelt szigetelőként nyilvánul meg.
Csak miután a mérnökök az anyagot a gyémánt "üllőre" tették és óriási nyomást gyakoroltak, majd meglepetten figyelték a kísérletet megállapította, hogy a vizsgált anyag fémes állapotba került, és így szinte azonnal elvesztette megnövekedett elektromos áramát ellenállás.
Így a nyomás 12 gigapascalra (kb. 12 000 atmoszféra) való növekedésével az anyag ellenállása százmilliószor csökkent.
De a legcsodálatosabb dolog történt ezután. Amikor a mérnökök tovább növelték a nyomást 36 gigapascalra, fordított átmenet következett be, és a mangán -diszulfid (MnS2) ismét szigetelővé vált.
Ahogy R. Diaz szerint az esetek túlnyomó többségében a fémek fémek maradnak, és nem alakulnak szigetelőkké, és az a tény, hogy az MnS2 képes szigetelőről fémre és visszafelé mozogni, egyedi eset.
A tudósok bebizonyították azt az elvet, amelyben óriási nyomás provokálja a mangán -diszulfid vezetőképes állapotba és visszakapcsolását.
Tehát amikor nyomást gyakorolnak, az atomok közelebb kerülnek egymáshoz, és ezért a külső elektronjaik képesek kölcsönhatásba lépni.
Ezen esemény során a kristályrácsban tér képződik, amelyen keresztül a töltések képesek mozogni. De amikor a nyomás még tovább nő, a rács még "vastagabb" lesz, és az elektronok ismét képtelenek mozogni.
A tudósok azt is hangsúlyozzák, hogy a mangán -diszulfid szobahőmérsékleten és viszonylag alacsony nyomáson megváltoztatja állapotát. Tehát általában egy ilyen átmenethez kriogén körülményeket és nagyságrenddel nagyobb nyomást kell alkalmazni.
Tehát körülbelül 500 gigapascal nyomást alkotva fémes hidrogént lehet előállítani, amelyet nagy mennyiségben tartalmazhatnak az óriásbolygók bélében.
Tetszett az anyag? Akkor értékelje, és ne felejtse el értékelni. Köszönöm a figyelmet!