مقالات

مواد جدید را بین موارد انتقال عایق الکتریکی و عایق تغییر دهید

مقالات علمی با ترجمه مستقیم سایت بزرگ دنیای خوب زندگی

مواد جدید را بین موارد انتقال عایق الکتریکی و عایق تغییر دهید

محققان دریافتند که انتقال دی الکتریک فلز موجود در اکسینیتیدید مولیبدن نزدیک به 600 درجه سانتیگراد رخ داده است و این پتانسیل را برای کاربردها در سنسورهای دمای بالا و الکترونیک قدرت نشان می دهد. اعتبار: دانشگاه شمال غربی

محققان مهندسی شمال غربی یک استراتژی طراحی جدید را برای شناسایی مواد جدید نشان داده اند که انتقال دی الکتریک فلزی (MIT) را نشان می دهد ، طبقه ای نادر از مواد است که با توانایی آنها برای جابجایی بین جلو و هدایت الکتریکی و عایق بندی طبقه بندی شده است.

روش جدید می تواند به طراحی آینده دامن بزند و میکروالکترونیکی سریعتر را با پتانسیل ذخیره بیشتر ، و همچنین سکوهای کوانتومی برای لوازم الکترونیکی آینده تحویل دهد.

جیمز روندینلی ، استادیار علوم و مهندسی مواد ، و موریس E. گفت: "رویکرد ما از جایگزینی آنیون در سطح اتمی استفاده می کند و ویژگی های اصلی MIT را برای شناسایی مواد ناهمگن MIT احتمالی ، که هنوز مورد توجه گسترده ای قرار نگرفته اند ، استفاده می کند." Fine Junior استاد مواد و ساخت دانشکده مهندسی مک کورمیک است که سرپرست این تیم است. "ما امیدواریم که با تدوین این روابط ساختار الکترونیکی خاصیت ، انتقال های جدید در مواد کوانتومی در آینده طراحی شود."

مقاله خلاصه کار با عنوان "طراحی ماهواره ای ناهمگن که نشان دهنده انتقال به عایق معدنی مروارید است" ، در 3 دسامبر در مجله منتشر شد. نامه های بررسی فیزیکی. روندینلی با دانیلو بوگونی ، استادیار گروه علوم و مهندسی مواد همکاری مشترک داشت.

با استفاده از شبیه سازی های کوانتومی رایانه در گروه محاسبات Quest High Performance Computing ، Rondinelli و محققان یک ساختار کریستالی پیکوسکال از مواد جدید به نام molybden oxinitride (MoON) برای میزبان انتقال فاز طراحی کردند. محققان دریافتند که MIT نزدیک به 600 درجه سانتیگراد رخ داده است و این پتانسیل را برای کاربردها در سنسورهای درجه حرارت بالا و الکترونیک قدرت نشان می دهد.

این گروه خاطرنشان كردند كه پارامترهای مختلف طراحی بر انتقال فاز ماه تأثیر می گذارد. گنجاندن آنیون های متعدد در مواد – در این حالت ، یون های اکسیژن و نیتروژن با بار منفی – انتقال فاز را به دلیل تنظیمات الکترونیکی خاص مربوط به جهت گیری مکانی مدارها فعال می کند ، که از نتایج قبلی در سایر MIT های باینری پشتیبانی می کند. علاوه بر این ، ساختار کریستالی روتیل انعطاف پذیر MoON امکان بازتاب بین هدایت الکتریکی و عایق را فراهم کرده است.

این نتایج بینشی در مورد چگونگی تغییرات جزئی در مقیاس نانو برای کنترل رفتار ماکروسکوپی – مانند رسانایی – در مواد ارائه می دهد.

روندینلی گفت: "طی یک دهه گذشته کار زیادی انجام شده است تا مواد MIT و کشف مواد جدید کشف شود. با این حال ، در حال حاضر کمتر از 70 ترکیب منحصر به فرد برای نشان دادن این انتقال حرارت شناخته شده است." وی افزود: "ما در طراحی خود از ویژگی های اصلی مواد MIT ، از جمله ویژگی های ساختاری پیکوسکال خاص ، و همچنین ترکیب بحرانی الکترونی d1 استفاده کرده ایم. پروژه ما به گونه ای سود می برد که ما و دیگران می توانیم از اولین مفاهیم اصلی طراحی برای گسترش فضای MIT و به طور مؤثر پیگیری مواد MIT استفاده کنیم. ماساچوست فنی. "

دانشمندان امیدوارند با تدوین این روابط ساختار خاصیت الکترونیکی ، تحولات جدیدی در مواد کوانتومی در آینده طراحی شود. این ترکیبات به عنوان یک لایه فعال برای ترانزیستورها یا کاربردهای حافظه مفید هستند.

Rondinelli گفت: "مواد MIT طبقه ای از تحولات فاز را نشان می دهد که می تواند فراتر از گسترش نیمه هادی های مکمل معمولی در میکروالکترونیک ، پیشرفت در پردازش و ذخیره سازی اطلاعات را فعال کند." "این به دستگاههای سریعتر با قابلیت ذخیره بیشتر ترجمه می شود. علاوه بر این ، مواد MIT می توانند سیستمهای الکترونیکی کم مصرف را فعال کنند ، این بدان معناست که شما باید دستگاه خود را کمتری شارژ کنید ، زیرا این مدت بیشتر طول می کشد زیرا قطعات نیاز به انرژی کمتری دارند."


طراحی Superlattice خواص گریزاننده گریزان را تحقق می بخشد


اطلاعات بیشتر:
ناتان جی Szymansky و همکارانش ، یک طراحی ماه ناهمگن که انتقال عایق مروارید را برای فلزات نشان می دهد ، نامه های بررسی فیزیکی (2019) DOI: 10.1103 / PhysRevLett.123.236402

ارسال شده توسط
دانشگاه شمال غربی




استناد:
جایگزینی مواد جدید بین حالتهای رسانا الکتریکی و عایق (2019 ، 3 دسامبر)
برگرفته در 3 دسامبر 2019
از https://phys.org/news/2019-12-material-electrically-insulated-states.html

این سند مشمول حق چاپ است. جدا از هرگونه معاملات منصفانه به منظور مطالعه و تحقیق خود ، خیر
بخشی را می توان بدون اجازه کتبی تکثیر کرد. محتوا فقط برای اهداف اطلاعاتی ارائه می شود.

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن