Лента новостей

09:29
Хитрости Трампа
09:22
Воевать лучше русских никто не может
09:04
Новая досадная ошибка Запада
08:59
Цена наступления ВСУ — 40 тыс. «груза 200»
08:57
Пойдет ли Трамп на компромисс с Россией?
08:53
Киеву сломали вектор развития
08:49
Топ-8 внешнеполитических задач для Украины
08:46
Этот день в истории - 24 Января
23:10
«Она спасёт нас от террористов»: во Франции растёт число сторонников Марин Ле Пен
23:06
Указы Трампа хотят блокировать автоматически
23:05
Трамп подписал указ о выходе США из Транстихоокеанского партнерства
23:04
Экс-президент Латвии назвала своих соотечественников злыми и завистливыми
23:03
Фийон обидел Украину
21:58
Порошенко попросили назначить Саакашвили послом Украины в Грузии
21:58
Россия впервые получила от США координаты целей ИГ в Сирии
21:57
Зачем Россия шлет в Сирию «дальнобойных птиц»?
21:55
В России могут создать космический корабль без ракет-носителей
21:49
Станет ли 2017 годом нового «Илюши»
21:48
Тайна писем президентов США и генсеков СССР
21:45
«Газпрому» угрожает «Левиафан»
19:35
«Стая» бомбардировщиков Ту-22М3 массово нанесла удары в Сирии
19:29
Altay «забуксовал»
19:25
Изандлвана: тяжёлый урок для Британской империи
19:19
Shot Show 2017: Новинки оружейного мира
19:15
Умная военная логистика: войсковые транспортные средства
19:09
«Атлантическая решимость»: американcкий десант в Латвии
19:08
17 тысяч геев — ударная сила «голубого» Бундесвера
19:06
Россия вынесла жесткий выговор командованию Сирийской армии
19:05
Планы Варшавы: воевать за НАТО до последнего солдата
19:03
Оборона Дейр-эз-Зора: Из Сирии поступают тревожные сообщения
19:01
Порошенко громко опозорился перед ВСУ. Военные в ярости
18:59
Что объединяет рыцаря и танк?
18:57
Кива потребовал вооруженной зачистки Донбасса после удушения блокадой
18:56
Боевики ИГ отброшены и окружены в Дейр эз-Зоре бойцами армии Асада
18:55
Пятеро египетских полицейских погибли в результате нападения боевиков на Синае
18:46
Скандал в США: дочь Клинтон не стерпела оскорблений в адрес Бэррона Трампа
18:43
Ту-154: ни заменить, ни списать
18:42
«Белый лебедь» и «Медведь» себя еще покажут
18:42
«Танк в тельняшке» добавит огня российской «десантуре»
17:23
Экс-глава Еврокомиссии: немедленно снимите антироссийские санкции!
17:02
В России испытали модель экранплана с грузоподъемностью до 500 тонн
17:01
Небо Израиля «охраняют» российские комплексы ПВО
16:57
К чему приведут планы Трампа отказаться от нефти ОПЕК?
15:05
Повитухи, бурная Ангара и учителя-вахтовики: как живет деревня староверов
15:05
Румен Радев вступил в должность президента Болгарии
Все новости

Архив публикаций

«    Январь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 
» » 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...

Loading...

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