Selenide fonon. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

Selenide fonon

15.12.2015

Termoelektrik ialah bahan yang menukar haba kepada elektrik. Untuk melakukan ini, adalah perlu bahawa satu sisi bahan sedemikian jauh lebih panas daripada yang lain, iaitu, ia mesti mengalirkan haba dengan buruk, dan elektrik dengan baik. Biasanya kedua-dua sifat ini berkaitan: semakin tinggi kekonduksian terma, semakin tinggi kekonduksian, dan sebaliknya. Selenide timah dianggap sebagai bahan yang menjanjikan di kalangan termoelektrik: kedua-dua sifatnya ternyata terputus. Kenapa tidak jelas.

Untuk membongkar misteri ini, penyelidik dari Makmal Kebangsaan Oak Ridge Jabatan Tenaga AS, diketuai oleh Oliver Delaret, menggunakan superkomputer untuk membina model, dan sumber neutron daripada reaktor Oak Ridge - daripada corak penyebaran neutron yang melaluinya. sampel, seseorang boleh mengikuti getaran kekisi kristal. Mereka adalah yang utama dalam perkara ini: ia adalah kuanta getaran tersebut - fonon - yang memindahkan haba dalam pepejal, dan elektron bertaburan pada mereka.

Biasanya atom bergetar secara harmoni - dengan amplitud yang sama pada setiap arah dari tapak kekisi. Fon harmonik sedemikian bergerak tanpa interaksi. Tetapi jika ketidakharmonisan muncul - dalam satu arah dengan setiap getaran atom menyimpang lebih kuat daripada yang lain, maka fonon mula berinteraksi dan tersekat antara satu sama lain. Ternyata, selenida timah mempamerkan anharmonisiti getaran yang sangat kuat pada suhu di bawah 810°C: kekisi berkelakuan seperti belos akordion. Oleh sebab itu, fonon cepat tersekat dan tidak dapat memberikan penyamaan suhu.

Termoelektrik adalah bahan yang paling penting pada abad ke-60: dipercayai bahawa dengan bantuan mereka adalah mungkin bukan sahaja untuk mencipta peti sejuk senyap, menjimatkan atau unsur untuk menggunakan haba Matahari, tetapi juga untuk mengumpul XNUMX% haba tersebut. bahawa peranti yang dicipta oleh manusia hilang secara tidak masuk akal dalam persekitaran. Ketidakstabilan kekisi selenida timah menunjukkan arah mana yang harus diambil apabila mengoptimumkan bahan tersebut.

<< Belakang: Lembu mengantuk memberi susu tidur 15.12.2015

>> Ke hadapan: Pengawal mikro Renesas RX130 dengan sokongan kawalan sentuh 14.12.2015

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Kaedah baharu untuk mencipta bateri berkuasa 08.05.2024

Dengan perkembangan teknologi dan penggunaan elektronik yang semakin meluas, isu mewujudkan sumber tenaga yang cekap dan selamat menjadi semakin mendesak. Penyelidik di Universiti Queensland telah melancarkan pendekatan baharu untuk mencipta bateri berasaskan zink berkuasa tinggi yang boleh mengubah landskap industri tenaga. Salah satu masalah utama dengan bateri boleh dicas semula berasaskan air tradisional ialah voltan rendahnya, yang mengehadkan penggunaannya dalam peranti moden. Tetapi terima kasih kepada kaedah baru yang dibangunkan oleh saintis, kelemahan ini telah berjaya diatasi. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan mereka, saintis beralih kepada sebatian organik khas - katekol. Ia ternyata menjadi komponen penting yang boleh meningkatkan kestabilan bateri dan meningkatkan kecekapannya. Pendekatan ini telah membawa kepada peningkatan ketara dalam voltan bateri zink-ion, menjadikannya lebih berdaya saing. Menurut saintis, bateri sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Mereka mempunyai b ...>>

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Faktor risiko utama untuk ketagihan perjudian 07.05.2024

Permainan komputer menjadi satu bentuk hiburan yang semakin popular di kalangan remaja, tetapi risiko ketagihan permainan yang berkaitan masih menjadi masalah yang ketara. Para saintis Amerika menjalankan kajian untuk menentukan faktor utama yang menyumbang kepada ketagihan ini dan menawarkan cadangan untuk pencegahannya. Sepanjang enam tahun, 385 remaja telah diikuti untuk mengetahui faktor yang boleh menyebabkan mereka ketagihan perjudian. Keputusan menunjukkan bahawa 90% peserta kajian tidak berisiko mengalami ketagihan, manakala 10% menjadi penagih judi. Ternyata faktor utama dalam permulaan ketagihan perjudian adalah tahap tingkah laku prososial yang rendah. Remaja dengan tahap tingkah laku prososial yang rendah tidak menunjukkan minat terhadap bantuan dan sokongan orang lain, yang boleh menyebabkan kehilangan hubungan dengan dunia sebenar dan pergantungan yang semakin mendalam pada realiti maya yang ditawarkan oleh permainan komputer. Berdasarkan keputusan ini, saintis ...>>

Kebisingan lalu lintas melambatkan pertumbuhan anak ayam 06.05.2024

Bunyi yang mengelilingi kita di bandar moden semakin menusuk. Walau bagaimanapun, sedikit orang berfikir tentang bagaimana bunyi ini menjejaskan dunia haiwan, terutamanya makhluk halus seperti anak ayam yang belum menetas dari telur mereka. Penyelidikan baru-baru ini menjelaskan isu ini, menunjukkan akibat yang serius untuk pembangunan dan kelangsungan hidup mereka. Para saintis telah mendapati bahawa pendedahan anak ayam zebra diamondback kepada bunyi lalu lintas boleh menyebabkan gangguan serius kepada perkembangan mereka. Eksperimen telah menunjukkan bahawa pencemaran bunyi boleh melambatkan penetasan mereka dengan ketara, dan anak ayam yang muncul menghadapi beberapa masalah yang menggalakkan kesihatan. Para penyelidik juga mendapati bahawa kesan negatif pencemaran bunyi meluas ke dalam burung dewasa. Mengurangkan peluang pembiakan dan mengurangkan kesuburan menunjukkan kesan jangka panjang bunyi lalu lintas terhadap hidupan liar. Hasil kajian menyerlahkan keperluan ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Jubah halimunan hampir siap 11.02.2012

Ahli fizik dari Universiti Texas di Austin telah mengambil satu lagi langkah ke arah jubah halimunan - mereka dapat menyembunyikan silinder 18 sentimeter daripada pemerhatian, dan adalah mustahil untuk melihatnya di mana-mana sudut tontonan.

Oleh kerana salutan itu juga mempunyai bentuk silinder, wartawan telah memanggil peranti itu "tiub tidak kelihatan". Benar, sementara tiub ini hanya beroperasi dalam julat gelombang mikro, dalam cahaya biasa "halimunan" yang dicipta olehnya hilang.

Mungkin perkara yang paling penting dalam pencapaian ini ialah pendekatan yang sama sekali baru untuk menyembunyikan item tersebut. Jika bekas "jubah proto-halimunan" didasarkan pada metamaterial transformasi yang tidak wujud dalam alam semula jadi, dengan struktur yang sangat kompleks, yang tidak memantulkan cahaya yang jatuh pada mereka, tetapi memaksanya untuk mengelilingi objek tersembunyi, maka sepenuhnya mekanisme yang berbeza dan bahan lain berfungsi di sini.

Ia berdasarkan apa yang dipanggil metamaterial plasmonik (plasmon ialah zarah seakan-akan, gugusan gelombang dalam kekisi kristal, berkelakuan seperti zarah bebas). Ciri utama mereka dalam aplikasi kepada fizik halimunan ialah mereka menyerakkan cahaya secara berbeza daripada yang biasa. Jika anda membuat cermin daripada mereka, seseorang akan melihat di dalamnya bukan pantulannya sendiri, tetapi negatif. Jika anda mengelilingi objek dengan bahan sedemikian (dan, ternyata, dalam bentuk apa pun), maka cahaya yang tersebar oleh objek dan cahaya yang tersebar oleh skrin plasmon akan memusnahkan satu sama lain apabila mereka bertemu. Yang telah ditunjukkan dalam eksperimen kumpulan Texas, dan kemudian diterbitkan dalam New Journal of Physics.

Profesor Andrea Alu, yang mengetuai kajian itu, percaya bahawa bahan plasmonik jauh lebih sesuai untuk mencipta halimunan daripada bahan metamaterial yang digunakan pada masa lalu. Menurutnya, mereka jauh lebih dipercayai dan boleh beroperasi dalam spektrum cahaya yang lebih luas, walaupun, kita ingat, julat optik juga belum tersedia untuk mereka. Walau bagaimanapun, tidak ada larangan fizikal pada julat yang boleh dilihat, hanya ada halangan teknikal semata-mata, oleh itu, menurut Alu, kumpulannya kini sedang cuba mengembangkan keupayaan "tiub halimunan"nya, termasuk keupayaan untuk memanjangkan halimunan plasmonik kepada kelihatan. ringan.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web