การเปลี่ยนข้อมูลเฉพาะบุคคล: อุปกรณ์ฉนวนที่ปฏิรูปการเปลี่ยนแปลงยังนำกระแสไฟฟ้า

นักค้นคว้าจากมหาวิทยาลัยวิสคอนซินแมดิสันได้ทำสิ่งของซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงจากโลหะที่ทำมาจากไฟฟ้าไปเป็นสิ่งของฉนวนที่ไม่มีตัวนำโดยไม่ต้องแปลงองค์ประกอบอะตอม

Chang-Beom Eom, ศ.จ.ทางด้านวิทยาศาสตร์รวมทั้งวิศวกรรมอุปกรณ์พูดว่า “นี่เป็นการศึกษาค้นพบที่น่าตื่นตาตื่นใจ “พวกเราได้เจอแนวทางใหม่สำหรับเพื่อการเปลี่ยนแปลงระบบอิเล็กทรอนิกส์”

สิ่งของใหม่นี้สามารถวางรากฐานสำหรับเครื่องมืออิเล็กทรอนิคส์ที่มีความรวดเร็ว Eomแล้วก็คณะทำงานนานาประเทศของเขาได้เผยแพร่เนื้อหาเกี่ยวกับความเจริญของพวกเขาในวันนี้ (วันที่ 30 พ.ย. 2018) ในนิตยสาร Science

โลหะดังเช่นว่าทองแดงหรือเงินเป็นตัวนำไฟฟ้าในเวลาที่ตัวฉนวนได้แก่ยางหรือแก้วไม่อาจจะไหลเวียนได้ แต่อุปกรณ์บางจำพวกสามารถเปลี่ยนแปลงจากฉนวนเพื่อนำไปใช้ได้

ความเคลื่อนไหวนี้ชอบแสดงว่าการจัดเรียงอะตอมของสิ่งของและก็อิเล็คตรอนที่ปฏิบัติหน้าที่ต้องแปรไปในแนวทางที่ผสานกัน แต่ว่าความเคลื่อนไหวของอะตอมจะดำเนินไปช้ากว่าอิเล็คตรอนที่มีน้ำหนักค่อยแล้วก็เล็กมากยิ่งกว่าที่นำกระแสไฟฟ้า

สิ่งของซึ่งสามารถแปรไปใช้กระแสไฟฟ้ายกตัวอย่างเช่นโลหะโดยไม่ต้องเปลี่ยนที่อะตอมบางทีอาจเพิ่มความเร็วสำหรับในการแปลงวัสดุอุปกรณ์ระดับสูงได้เป็นอย่างมาก Eomกล่าว

“การเปลี่ยนจากโลหะเป็นตัวฉนวนเป็นสิ่งสำคัญมากมายสำหรับสวิทช์และก็เครื่องมือตรรกะที่มีสถานะหนึ่งหรือเป็นศูนย์” เขากล่าว “พวกเรามีประสิทธิภาพที่จะใช้แนวความคิดนี้เพื่อสร้างสวิทช์ได้อย่างเร็วมากมาย”

สำหรับการศึกษาค้นคว้าของพวกเขา Eom รวมทั้งผู้ทำงานด้วยกันของเขาได้ตอบปัญหาฐานรากที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายๆปีมาเอาใจใส่: ความเคลื่อนไหวทางด้านอิเล็กทรอนิกส์แล้วก็องค์ประกอบสามารถปลีกตัวออกได้หรือเปล่าโดยหลักการแล้วอิเล็คตรอนที่มีการเปลี่ยนอย่างเร็วสามารถเกิดขึ้นได้เองรวมทั้งปลดปล่อยให้อะตอมอยู่ด้านหลัง?

พวกเขาใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าวาเนเดียมไดออกไซด์ซึ่งเป็นโลหะเมื่อถูกให้ความร้อนและก็เป็นฉนวนเมื่ออยู่ในอุณหภูมิปกติ ที่อุณหภูมิสูงอะตอมที่ปฏิบัติหน้าที่เป็นวาเนเดียมไดออกไซด์จะจัดอยู่ในแบบอย่างแนวทางการทำซ้ำอย่างสม่ำเสมอซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่าเฟส rutile เมื่อวาเนเดียมไดออกไซด์เย็นลงเพื่อเปลี่ยนเป็นฉนวนอะตอมของมันใช้แบบอย่างที่แตกต่างเรียกว่า monoclinic

ไม่มีสารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาตินำกระแสไฟฟ้าเมื่ออะตอมของพวกเขาอยู่ในส่วนประกอบmonoclinic และก็จำต้องใช้เวลาสำหรับการจัดอะตอมเมื่ออุปกรณ์ถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนจากฉนวนไปเป็นโลหะ

โดยเฉพาะการเปลี่ยนระหว่างวาตีเดียมไดออกไซด์ระหว่างโลหะรวมทั้งตัวฉนวนที่อุณหภูมิไม่เหมือนกันขึ้นกับจำนวนของออกสิเจนที่อยู่ในสิ่งของ นักค้นคว้าใช้ประโยชน์จากความจริงสำหรับเพื่อการสร้างวาเนเดียมไดออกไซด์บางๆที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านน้อยกว่าอีกสองชั้นซึ่งมีส่วนต่อเนื่องกันระหว่างชัด

เมื่อทำแซนวิเดียนวาเนเดียมไดออกไซด์บางชั้นชั้นยอดทำให้องค์ประกอบกลายเป็นโลหะ อะตอมในชั้นอื่นๆยังคงล็อคอยู่ในระยะ monoclinic ฉนวน แม้กระนั้นโชคร้ายที่ส่วนหนึ่งส่วนใดของอุปกรณ์ที่นำกระแสไฟฟ้า

Facebook Comments