Teadlased on leidnud materjali, mis võib sõltuvalt rõhust olla isolaator ja juht
Rochesteri ülikooli ja Nevada ülikooli ühine uurimisrühm avastas ainulaadse ühendi, mis viib ise, sõltuvalt rakendatavast rõhust, on üsna mittestandardne ja võib toimida isoleermaterjalina ja selle rollis dirigent. Täna tahan teile sellest avastusest rääkida.
Juht ja isolaator, mis vahe on
Mis tahes materjali võime läbida elektrivoolu enda kaudu on tingitud vabade elektronide liikumisest. Sel põhjusel on kõik metallid suurepärased juhid.
Isolaatorites on elektronid justkui "liimitud" oma orbiitidele ja selleks, et neid oma koht, on vaja oluliselt suuremat pinget, kui see tavaliselt suudab rakendatavat pakkuda Pinge. Kuid teadlased suutsid avastada materjali mangaandisulfiidi, mis käitub nii isolaatorina kui ka juhtivana, sõltuvalt sellest, kui palju sellele survet avaldatakse.
Uus materjal ja selle ebatavalised omadused
Selle avastuse tegi A. Salamat ja tema kolleegid metallisulfiidide juhtivaid omadusi uurides. Nii et kui mangaandisulfiid on normaalsetes tingimustes, avaldub see mõõduka isolaatorina.
Alles pärast seda, kui insenerid asetasid materjali teemant "alasi" peale ja tekitasid tohutut survet, jälgides seejärel üllatusega katset leidis, et uuritav materjal läks metallilisse olekusse ja kaotas seega peaaegu kohe suurenenud elektrienergia vastupanu.
Seega, rõhu tõusuga 12 gigapaskalini (ligikaudu 12 000 atmosfääri), vähenes materjali vastupidavus sadu miljoneid kordi.
Kuid kõige hämmastavam juhtus järgmisena. Kui insenerid jätkasid rõhu suurendamist 36 gigapaskalini, toimus vastupidine üleminek ja mangaandisulfiid (MnS2) sai taas isolaatoriks.
Nagu R. Diaz, valdaval enamikul juhtudel jäävad metallid metallideks ja neid ei muudeta isolaatoriteks ning asjaolu, et MnS2 on võimeline liikuma isolaatorilt metalli ja tagasi, on ainulaadne juhtum.
Teadlased on näidanud põhimõtet, mille kohaselt tohutu surve provotseerib mangaandisulfiidi "ümberlülitamist" juhtivasse olekusse ja tagasi.
Nii et rõhu rakendamisel liiguvad aatomid üksteisele lähemale ja sel põhjusel on nende välised elektronid võimelised suhtlema.
Selle sündmuse käigus moodustub kristallvõres ruum, mille kaudu laengud on võimelised liikuma. Kuid kui rõhk veelgi suureneb, muutub võre veelgi "paksemaks" ja elektronid ei saa jälle liikuda.
Samuti rõhutavad teadlased, et mangaandisulfiid muudab oma olekut toatemperatuuril ja suhteliselt madalal rõhul. Nii et tavaliselt on selliseks üleminekuks vaja rakendada krüogeenseid tingimusi ja suurusjärgu võrra suuremat rõhku.
Niisiis, olles moodustanud rõhu umbes 500 gigapaskalit, on võimalik tekitada metallilist vesinikku, mida saab suurtes planeetides suures koguses sisaldada.
Kas materjal meeldis? Seejärel hinnake seda ja ärge unustage seda hinnata. Tänan tähelepanu eest!