Лента новостей

23:12
Белорусским нефтепродуктам будет предложен русский путь
22:56
МИД РФ не убедили заявления Украины о непричастности к ракетному скандалу в КНДР
22:50
«Ливийский сценарий» для Северной Кореи: на смену ракетам пришли беспилотники
22:41
Американские военные обучили украинских артиллеристов
22:39
Российские хакеры вновь дали о себе знать!
21:59
Ветры Арктики дуют в пользу России: новые фарватеры Северного морского пути
21:56
«Дорожная катастрофа»: Украину вошла в десятку стран с худшими дорогами
21:52
Зачем Россия сбрасывает долговые бумаги США
21:51
США объявили распродажу стратегической нефти
21:51
Россия повышает скрытность подводных лодок
21:50
Россия начала масштабную кампанию по удушению доллара
21:46
Путин предупреждает Америку: Джордж Сорос ведет вас к гражданской войне!
21:44
Мечты и реалии. Станет ли Украина нефтехимическим хабом Ирана
21:44
Кладбище кораблей. Морской флот Украины
21:41
Окно в Россию: европейский бизнес возвращается в Крым
21:40
Американская «зачистка» нации: республиканцы vs демократы
21:39
Александр Зубченко: Четкая провокация Кремля
21:37
Федерализация — пряник, конфедерализация — кнут
21:35
Мариупольцы показали настоящее отношение к бойцам АТО из «Ивано-Франковска»
21:28
Сирия, Ракка: ИГИЛ отбило у курдов несколько населенных пунктов на юге
21:27
Не внушает доверия. Порошенко уступит пост Тимошенко
18:05
Зазеркалье из ракет и арбузов
18:03
Почти 40% опрошенных россиян не употребляют алкоголь
18:01
Для Киева диверсанты – пушечное мясо
17:59
ВМС Украины заявили о гибели своего флота
17:58
Как удачное фото поставило под удар репутацию Киева
17:58
Погода меняет границы: сибирякам вернут Сладкое
17:52
Директор "Южмаша" рассказал пранкерам о поставке двигателей в КНДР
17:48
Иранцы строят в Сирии ракетный завод, который будет защищён российской ПВО
17:47
Россия больше не будет доброй: наших соседей ждет мрачное будущее
17:46
«Пятая колонна» продавила сокращение расходов на оборону России
17:45
Троянские эмигранты России: как мы экспортируем на Запад проблемы и ложь
17:44
Кто по-настоящему убил «Курск»
12:28
Смирнов объяснил, почему «туристическая блокада» Крыма провалилась
12:27
Экс-глава MI-6 раскрыл провалившиеся из-за Путина планы Британии по развалу России
12:25
Цэевропа скупила все российские товары: оборот с агрессором вырос на 40%
12:24
«Хватит болтать про Крымнаш!» Глава МИД Германии предложил забыть про полуостров и добиваться перемирия на Донбассе
12:24
Баржа придёт – порядок наведёт. Гройсман лично возглавит арбузный караван
12:23
Стройка Керченского моста: вбита последняя свая для автомобильной части
12:22
«Третья мировая война» начнется на Украине
12:21
Майданный синдром: санкции против России вызваны «обидой за Крым»
12:20
Россия, Китай, теперь ещё и Германия против США в вопросе Северной Кореи
12:19
Как при Каддафи: что Москва может получить в Ливии
12:18
«Терминатор»: судный день
10:38
Павел Раста: Игрушки дьявола
Все новости

Архив публикаций

«    Август 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031 
» » Новый странный эффект, возникающий в графене, заставляет электроны двигаться по замысловатым траекториям

Новый странный эффект, возникающий в графене, заставляет электроны двигаться по замысловатым траекториям

Решетка сложного материала

В области движения электроны весьма походят на людей, и те и другие следуют по пути наименьшего сопротивления. В среде токопроводящего материала это означает то, что электроны движутся в направлении распространения электрического поля, источником которого является приложенный электрический потенциал. Тем не менее, электроны, как и некоторые люди, порой игнорируют правила. Это продемонстрировали ученые-физики из Массачусетского технологического института и Манчестерского университета, которые создали новый материал, основой которого стал графен, и в среде которого электроны могут двигаться под заданными углами по отношению к направлению приложенного электрического поля. Следует отметить, что такая возможность управления направлением движения электронов может использоваться для создания новых типов высокоэффективных транзисторов и других полупроводниковых устройств, благодаря появлению которых в электронике может произойти революция в буквальном смысле этого термина.

Следует напомнить нашим читателям,, что графен, форма углерода, кристаллическая решетка которого имеет одноатомную толщину, является превосходным электрическим проводником. Но ученые изменили правила перемещения электронов в таких проводниках, поместив поверх пленки графена пленку нитрида бора, материала условно одноатомной толщины, который еще называют "белым графеном". В результате у ученых получился некий материал, кристаллическая решетка которого состоит из выровненных и упорядоченных слоев различных наноматериалов, обладающих кардинально разными электрическими свойствами. Такая комбинация противоречивых свойств привела к тому, что электроны, перемещающиеся в среде "суперрешетки" сложного материала, обрели способность перемещаться перпендикулярно направлению электрического поля.

Эффект движения электронов под углом к электрическому полю известен и используется людьми уже достаточно давно. Только этот эффект, известный под названием эффекта Холла, возникает при воздействии на определенный материал магнитного поля. Но в данном случае, благодаря уловке с комбинацией противоречивых электрических свойств двух материалов, эффект "неправильного" движения электронов не требует какого-либо внешнего воздействия, работая за счет совершенно иных принципов.

Электроны, которые перемещаются через сложный материал, начинают вращаться, в результате чего их движение начинает "завихряться" под влиянием инерции вращения. И углом, под которым движутся электроны относительно направления электрического поля, можно достаточно точно управлять при помощи этого же самого электрического поля. При этом, когда угол отклонения движения электронов становится достаточно велик, возникает еще один удивительный эффект. В графене возникают два потока электронов, движущиеся в противоположных направлениях, Переносимые электрические заряды уравновешивают друг друга и суммарный ток становится равным нулю.

Проведенные эксперименты показали, что для переключения нового материала из "включенного" в "выключенное" состояние и назад требуется небольшое изменение приложенного электрического потенциала, всего порядка 0.14 Вольта. "Этот материал еще не является полным аналогом привычного нам транзистора" - пишут ученые, - "Но он демонстрирует чрезвычайно высокую чувствительность по отношению к потенциалу на управляющем электроде и это открывает огромные перспективы по использованию этого материала в электронике будущего. А оптимизация материала, которую мы намерены провести в ближайшее время, вероятно, позволит еще больше увеличить чувствительность нового материала к управляющему электрическому потенциалу".

Еще одной весьма интересной чертой сделанного открытия, которая имеет возможность стать главным открытием, является характер поведения электронов внутри нового материала. В графене электроны ведут себя подобно частицам, не имеющим массы, к примеру, подобно фотонам, что позволяет им перемещаться практически с неограниченной скоростью. Однако, в "суперрешетке" нового сложного материала электроны ведут себя подобно нейтрино, обретшим достаточно большую массу. Напомним, что нейтрино - это нейтральные частицы, которые движутся практически со скоростью света и почти не взаимодействуют с материей.

"Мы очень редко сталкиваемся с явлениями, в которых соединяются материаловедение, физика элементарных частиц, теория относительности, топология и другие области науки" - рассказывает Андрей Гейм, профессор из Манчестерского университета и лауреат Нобелевской премии по физики за открытие графена, - "У наблюдаемого вида поведения электронов в среде нового материала не имеется аналогов из физики элементарных частиц. А дальнейшие исследования в этом направлении могут дать ученым подсказки, которые расширят наше понимание устройства материи и Вселенной в целом".

С учетом всего вышесказанного и того значения, которое имеет для науки в целом сделанное открытие, оно, это открытие, по мнению некоторых ученых, вполне тянет на очередную Нобелевскую премию в области физики.
 

Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх