Elektron mengalir seperti cecair. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

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

Elektron mengalir seperti cecair

20.09.2017

Dalam eksperimen terbaru mereka, saintis di Institut Graphene di Universiti Manchester telah menemui keadaan di mana elektron yang bergerak melalui graphene berkelakuan dengan cara yang sangat luar biasa. Pergerakan elektron khusus ini memberi para saintis pemahaman yang lebih baik tentang proses fizikal dalam bahan konduktif elektrik, dan dalam masa terdekat, proses yang sama ini boleh digunakan untuk membangunkan litar nanoelektronik untuk cip komputer generasi seterusnya yang pantas dan berprestasi tinggi.

Dalam kebanyakan logam, kekonduksian elektrik dihadkan oleh bilangan kecacatan pada kekisi kristalnya, yang menyebabkan elektron berselerak, memukulnya seperti bola biliard. Oleh itu, graphene, disebabkan oleh struktur "dua dimensi", mengalirkan elektrik jauh lebih baik daripada mana-mana logam. Di samping itu, dalam beberapa logam tulen dan bahan lain dengan struktur kristal yang teratur, termasuk graphene, elektron boleh mengatasi jarak mikron tanpa berselerak disebabkan oleh gerakan balistik yang dipanggil. Parameter pergerakan sedemikian menentukan kekonduksian elektrik maksimum yang mungkin bagi bahan, yang dipanggil had asas Landauer.

Walau bagaimanapun, data yang diperoleh semasa eksperimen membolehkan saintis membuat kesimpulan bahawa undang-undang yang menentukan had Landauer asas tidak dipatuhi dalam medium graphene dalam keadaan tertentu. Dan satu mekanisme yang sangat luar biasa bertanggungjawab untuk ini, yang berkaitan secara langsung dengan bidang fizik yang agak baru yang dipanggil hidrodinamik elektron (hidrodinamik elektron).

Bidang dinamik bendalir elektron muncul hanya tahun lepas selepas saintis dari Universiti Manchester dan organisasi saintifik lain menunjukkan bahawa pada suhu tertentu bahan, elektron yang bergerak di dalamnya mula berlanggar antara satu sama lain dengan kerap sehingga aliran elektron mula mengalir seperti aliran cecair, tidak mempunyai pekali kelikatan terkecil. Dan dalam penyelidikan baru, saintis telah menunjukkan bahawa kehadiran "e-cecair" likat ini memberikan bahan kekonduksian elektrik yang lebih tinggi daripada pergerakan balistik elektron.

Fenomena yang ditemui oleh saintis agak paradoks. Sesungguhnya, semasa perlanggaran elektron, mereka berinteraksi dan berselerak, yang, secara teori, harus melemahkan kekonduksian elektrik bahan. Tetapi peningkatan dalam kekonduksian bahan berlaku disebabkan oleh fakta bahawa elektron dibahagikan kepada dua bahagian bersyarat, seperti aliran air yang mengalir di sungai. Elektron yang bergerak berdekatan dengan tepi kekisi kristal kehilangan momentumnya dan perlahan. Tetapi, pada masa yang sama, ia bertindak sebagai perlindungan terhadap perlanggaran elektron yang bergerak di tengah-tengah aliran. Dan elektron-elektron ini sudah bergerak sepanjang trajektori super-balistik di dalam "saluran" yang dicipta oleh elektron melampau.

"Kami tahu dari fizik sekolah bahawa semakin tidak teratur struktur bahan, semakin besar rintangan elektriknya," kata Sir Andrew Game, "Tetapi dalam kes kami, gangguan yang disebabkan oleh penyerakan akibat perlanggaran elektron mengurangkan, bukannya meningkat, rintangan elektrik bahan.Dalam kes ini, elektron mula mengalir seperti cecair dan kelajuan cecair ini melebihi kelajuan elektron dengan tenaga yang sama dalam vakum.

Para saintis menjalankan satu siri eksperimen di mana kekonduksian graphene diukur pada pelbagai suhu. Perbandingan kekonduksian graphene tulen dan graphene doped, yang mempunyai sifat konduktif logam yang jelas, membolehkan saintis mengira dengan ketepatan tinggi kuantiti fizikal baharu yang dipanggil kekonduksian likat. Dan apa yang paling luar biasa, data eksperimen yang dikumpul secara praktikal bertepatan dengan data yang diperoleh semasa pengiraan model matematik yang sepadan.

<< Belakang: Semua garam laut tercemar dengan plastik 21.09.2017

>> Ke hadapan: Versi padat Supercharger untuk bandar 20.09.2017

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kewujudan peraturan entropi untuk jalinan kuantum telah terbukti 09.05.2024

Mekanik kuantum terus memukau kita dengan fenomena misteri dan penemuan yang tidak dijangka. Baru-baru ini, Bartosz Regula dari Pusat RIKEN untuk Pengkomputeran Kuantum dan Ludovico Lamy dari Universiti Amsterdam membentangkan penemuan baharu yang melibatkan keterikatan kuantum dan kaitannya dengan entropi. Keterikatan kuantum memainkan peranan penting dalam sains dan teknologi maklumat kuantum moden. Walau bagaimanapun, kerumitan strukturnya menjadikan pemahaman dan pengurusannya mencabar. Penemuan Regulus dan Lamy menunjukkan bahawa keterikatan kuantum mengikut peraturan entropi yang serupa dengan peraturan untuk sistem klasik. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam bidang sains dan teknologi maklumat kuantum, memperdalam pemahaman kita tentang jalinan kuantum dan kaitannya dengan termodinamik. Hasil kajian menunjukkan kemungkinan keterbalikan transformasi belitan, yang boleh memudahkan penggunaannya dalam pelbagai teknologi kuantum. Membuka peraturan baharu ...>>

Penghawa dingin mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Musim panas adalah masa untuk berehat dan mengembara, tetapi selalunya panas boleh mengubah masa ini menjadi siksaan yang tidak tertanggung. Temui produk baharu daripada Sony - penghawa dingin mini Reon Pocket 5, yang menjanjikan untuk menjadikan musim panas lebih selesa untuk penggunanya. Sony telah memperkenalkan peranti unik - perapi mini Reon Pocket 5, yang menyediakan penyejukan badan pada hari panas. Dengan itu, pengguna boleh menikmati kesejukan pada bila-bila masa, di mana sahaja dengan hanya memakainya di leher mereka. Penghawa dingin mini ini dilengkapi dengan pelarasan automatik mod operasi, serta penderia suhu dan kelembapan. Terima kasih kepada teknologi inovatif, Reon Pocket 5 melaraskan operasinya bergantung pada aktiviti pengguna dan keadaan persekitaran. Pengguna boleh melaraskan suhu dengan mudah menggunakan aplikasi mudah alih khusus yang disambungkan melalui Bluetooth. Selain itu, baju-T dan seluar pendek yang direka khas tersedia untuk kemudahan, yang boleh dipasangkan perapi mini. Peranti boleh oh ...>>

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, ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Pengaturcara memori BK PRECISION 848 17.06.2005

Pengaturcara Memori Model 848 baharu daripada BK PRECISION membolehkan anda melakukan semua operasi ROM (membaca, menyalin, pengaturcaraan, pembakaran jumper).

Pengaturcara mempunyai kos yang rendah, slot yang mudah untuk memasang cip memori, port antara muka pencetak selari. Untuk mengawal program, terdapat sambungan ke PC dengan mana-mana OS Windows.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

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