14:32 2023-01-31
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Studiul dezvăluie un răspuns mare de rezistență reglabil între un conductor normal și un supraconductor
_ Studiul dezvăluie o mare Răspuns la tracțiune reglabil între un conductor normal și un supraconductor
Frenarea Coloumb este un fenomen care afectează două circuite electronice, prin care un curent de încărcare într-un circuit induce un curent de răspuns într-un circuit vecin numai prin așa-numitul Coloumb interacțiuni. Acestea sunt interacțiuni electrostatice între sarcini electrice care urmează legea lui Coulomb, teoria fizică cheie care descrie electrodinamica clasică.
De obicei, acest fenomen a fost investigat folosind circuite învecinate din materiale conductoare sau conductori electrici. Acestea sunt în esență materiale prin care electricitatea poate curge cu ușurință.
Cercetătorii de la Universitatea de Știință și Tehnologie din China au explorat recent ce se întâmplă atunci când un circuit se bazează pe un conductor și altul învecinat pe un supraconductor (de ex. , materiale care nu oferă nicio rezistență la curentul electric). Descoperirile lor, publicate în Nature Physics, arată că, în aceste cazuri, răspunsul la frecare este semnificativ mai mare decât cel observat anterior în studiile care utilizează doi conductori normali.
„Experimentul de glisare între doi conductori izolați electric a fost o abordare eficientă. pentru a detecta excitațiile elementare și a dezvălui coerența fazelor interstraturilor”, a declarat Changgan Zeng, unul dintre cercetătorii care au efectuat studiul, pentru Phys.org. „Înlocuirea unuia dintre conductori cu un supraconductor poate deschide oportunități pentru examinarea efectelor de supraconductivitate și fluctuație, precum și pentru explorarea unor noi tehnici de manipulare a circuitelor supraconductoare.”
Primele experimente de rezistență folosind conductori și supraconductori au fost efectuate în anii 1990. . Dispozitivele folosite la acea vreme, totuși, se bazau pe filme duble metal-superconductoare convenționale, cum ar fi Au/Ti-AlOX.
Răspunsurile de rezistență observate în aceste experimente au fost destul de slabe și necontrolate. Mai mult, cercetătorii nu au reușit să clarifice originea microscopică a efectului de rezistență pe care l-au observat.
„Datorită materialelor bidimensionale (2D) nou apărute, am reușit să revizuim problema, deoarece proprietățile electronice de acolo sunt foarte reglabile și o separare interstrat ultra-mică este, de asemenea, arhivabilă”, a spus Lin Li, care a proiectat și supravegheat această lucrare împreună cu Zeng.
„Grupul nostru experimental de la USTC condus de prof. Zeng are o experiență îndelungată. în fabricarea dispozitivelor și investigarea proprietăților de transport ale materialelor 2D. Am proiectat în mod natural heterostructura unică Graphene-LaAlO3/SrTiO3 pentru a studia efectul de rezistență la limita 2D finală."
Heterostructura pe care Zeng și colegii săi au folosit-o în cadrul lor. experimentele au fost fabricate folosind un strat de aluminat de lantan (LAO) ca distanțiere izolatoare naturală între conductorul grafen și un gaz de electroni 2D care s-a format la interfața dintre LAO și un strat de titanat de stronțiu (STO), care devine un supraconductor. r la temperaturi scăzute.
Cercetătorii au reglat apoi mai mulți parametri ai sistemului lor, inclusiv temperatura, câmpul magnetic și tensiunile de poartă. În timp ce făceau acest lucru, ei au observat un semnal de rezistență mare și reglabil în regimul de tranziție supraconductor al interfeței LAO/STO.
„Raportul optim pasiv-activ (PAR) este mult mai mare decât cel tipic semnalul de tragere între doi conductori normali, precum și cel dintre Au/Ti și SC AlOx obținut în studiile existente”, a spus Li. „Valorile uriașe și temperatura anormală și dependența de purtător a PAR indică faptul că în spatele observațiilor noastre se ascunde un nou mecanism de tracțiune.”
Dr. Hong-Yi Xie, un fizician teoretician la Academia de Științe Informaționale Cuantice din Beijing, care sa mutat recent la Universitatea din Oklahoma, a folosit teoria cuantică modernă a mai multor corpuri pentru a explica observațiile echipei. Mai precis, el a dezvoltat o descriere teoretică a ceea ce se întâmplă atunci când un conductor normal cuplat cu Coulomb este asociat cu un supraconductor.
„În cele din urmă, am dezvăluit că fenomenul de rezistență observat poate fi atribuit cuplării dinamice dintre Fluctuațiile cuantice ale fazelor SC ale unui supraconductor Josephson-joncțiune-matrice și densitățile de sarcină în conductorul normal, pe care l-am numit efect de tracțiune Josephson-Colulomb (JC), a spus Zeng. „Efectul de tracțiune JC dezvăluit creează o nouă categorie în fizica tragerii și manifestă rolul unic al fluctuațiilor cuantice în dominarea proceselor interstrat.”
Lucrările recente ale acestei echipe de cercetători arată că răspunsul de tracțiune dintre un conductorul normal și un supraconductor pot fi mult mai mari decât cel dintre doi conductori normali. Această descoperire ar putea avea implicații semnificative atât pentru cercetarea în fizică, cât și pentru dezvoltarea tehnologiei.
Drag-ul JC dezvăluit de cercetători s-ar putea dovedi a fi deosebit de promițător pentru crearea de noi electronice. Mai exact, ar putea contribui la crearea de componente bazate pe supraconductori care ar putea funcționa ca transformatoare de curent sau de tensiune.
„În următoarele lucrări, am dori mai întâi să efectuăm experimente de tragere între doi supraconductori 2D.” a adăugat Zeng. „În plus, intenționăm să investigăm cuplarea interstraturilor emergente între sisteme 2D mai largi care prezintă diferite faze cuantice prin reglarea parametrilor, adică semimetal/izolator topologic 2D și feromagnet 2D. Ne propunem să descoperim efecte noi pe mai multe corpuri datorită cuplării puternice între straturi. diverse excitații elementare.”
© 2023 Science X Network
Comentarii:
Adauga Comentariu