מחקר תיאורטי חדש שופך אור חדש על הקשר בין מוליכות-על לבין אלקטרונים "עודפים" בחומרים המכונים אלקטרידים. המחקר, על חד-שכבה של אלומיניום הידריד, מראה שחומר זה צריך להיות מוליך-על קונבנציונלי עם טמפרטורת מעבר קריטית TC של 38 K - טמפרטורת מוליכות המעבר הגבוהה ביותר הידועה מבין כל האלקטרידים הדו-ממדיים שדווחו עד כה.
אלקטרידים הם סוג של מוצק יוני אקזוטי המכילים יותר אלקטרונים מהצפוי מהתיאוריה הקלאסית (קשר ערכיות). אלקטרונים נוספים אלו ידועים כאלקטרונים אנווניים בין-סטיליים (IAE) מכיוון שהם אינם קשורים לאף אטום. במקום זאת, הם לכודים בחללים בתוך הסריג הגבישי של החומר.
התיאוריה מציעה כי מניפולציה של IAEs אלה יכולה להציע מסלול חדש למודול תכונות אלקטרוניות של חומר. אפשרות נוספת, אפילו יותר מפתה, היא ש-IAEs יכולים לקיים אינטראקציה חזקה יותר עם רעידות של סריג הגביש (פונונים) מאשר אלקטרונים "רגילים", מה שיוביל למוליכות-על.
עם זאת, רוב האלקטרידים המוליכים-על שנחקרו עד כה, היו חומרים תלת-ממדיים בתפזורת, שהופכים למוליכים-על רק בלחצים גבוהים מאוד (מאות ג'יגה-פסקל) או טמפרטורות נמוכות מאוד (מתחת ל-10 K). זה מגביל את היישומים שלהם בתחומים כמו הפרעות קוונטיות מוליכות-על והתקני-על מוליכים קוונטיים עם אלקטרון בודד.
באופן מבטיח יותר, חוקרים גילו לאחרונה שאלקטרידים דו-ממדיים (2D) יכולים להתנהג גם כמוליכי-על - וגם בלחצים רגילים. לרוע המזל, האלקטרידים הדו-ממדיים שנחקרו בעבר עדיין סובלים ממצב נמוך מאוד Tcs.
חומר חד-שכבתי חדש
בעבודה האחרונה, ג'יג'ון ז'או ועמיתים במשרד מעבדת מפתח לשינוי חומרים באמצעות קרני לייזר, יונים ואלקטרונים ב האוניברסיטה הטכנולוגית של דליאן, סין חקרה חד-שכבה של אלומיניום הידריד (AlH2) שבהם עודפי אלקטרונים אניונים המסופק על ידי האלומיניום כלואים במרווחים של סריג האלומיניום. חומר דו-ממדי זה יציב הודות לאינטראקציות בין ה-IAEs והסריג.
באמצעות ניתוחי פונקציית לוקליזציה של אלקטרונים, החוקרים מצאו שקשר האלומיניום-מימן הוא יוני ושכל אטום מימן צובר כ-0.9 אלקטרונים מכל אטום אלומיניום, אשר נוטה לאבד שלושה אלקטרונים ערכיים. עם זאת, מאז ה-H- אניון לא יכול להכיל יותר אלקטרונים, כל האלקטרונים שנותרו המסופק על ידי האלומיניום מגיעים למרווחי הסריג, וכתוצאה מכך מצב אלקטריד אפס ממדי. חישובים נוספים אישרו את נוכחותם של IAEs ומצב אלקטריד זה.
ה-T הגבוה ביותרc לכל אלקטריד דו מימדי ידוע
באופן בלתי צפוי, צוות דאליאן מצא גם שה-IAEs שסופק על ידי האלומיניום אינם אחראים למוליכות-העל של החומר. זו, אומר ז'או, היא "עוד נקודה חדשנית בעבודה שלנו" ו"בניגוד למה שנצפה עבור רוב האלקטרידים המוליכים המוכרים בעבר". במקום זאת, זה 1 של אטומי המימןs אלקטרונים שמתחברים חזק עם התנודות הפונוניות של האלומיניום המאפשרות לחומר להפוך למוליך-על קונבנציונלי ("BCS") עם Tc של 38 K.
תחמוצות פלדיום יכולות ליצור מוליכים טובים יותר
וזה לא הכל: החוקרים מצאו גם שהפעלת מתח דו-צירי של 5% על ה-AlH2 יכול להגדיל את זה Tc ל-53 K. הסיבה לכך היא שהזן הופך את ה-IAE לאלקטרונים נודדים, מה שמקדם את היווצרותם של צמדי האלקטרונים היציבים של קופר הנדרשים למוליכות-על, הם אומרים.
"המחקר התיאורטי שלנו מבסס תמונה מאוחדת על הקשר בין IAEs, היציבות הדינמית של הסריג המארח ומוליכות-על ב-AlH2 חד-שכבתי", מספר חבר הצוות שו ג'יאנג עולם הפיזיקה. "זה מציג צעד משמעותי לקראת ההבנה המקיפה של אלקטרידות מוליכות-על דו-ממדיות, אשר בתורן פותחות אפיקים חדשים לקראת כיתות חדשות שלTc מוליכים בעלי מימדים נמוכים."
צוות אוניברסיטת דאליאן לטכנולוגיה מתמקד כעת במגוון רחב יותר של חומרים בעלי ממדים נמוכים עם מוליכות-על או תכונות אלקטרוניות אקזוטיות אחרות.
העבודה מפורטת ב מכתבי פיזיקה סינית.
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
- PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
- מקור: https://physicsworld.com/a/two-dimensional-electride-material-makes-a-promising-superconductor/
- :יש ל
- :הוא
- :לֹא
- $ למעלה
- 10
- 160
- 2D
- 80
- 9
- a
- אודות
- להתאים
- נוסף
- תעשיות
- להתיר
- גם
- בין
- מנתח
- ו
- אחר
- כל
- יישומים
- מריחה
- ARE
- אזורים
- סביב
- AS
- At
- אטום
- שדרות
- BE
- כי
- להיות
- היה
- להלן
- מוטב
- בֵּין
- קשר
- כָּרוּך
- by
- חישובים
- CAN
- לא יכול
- שינויים
- סין
- כיתות
- עמיתים
- מַקִיף
- תְצוּרָה
- מְאוּשָׁר
- להכיל
- לעומת זאת
- מקובל
- קופר
- יכול
- זוג
- קריטי
- גָבִישׁ
- תַאֲרִיך
- מְפוֹרָט
- התקנים
- גילה
- do
- נקודה
- דינמי
- כל אחד
- אֶלֶקטרוֹנִי
- אלקטרונים
- סוף
- מקימה
- אֲפִילוּ
- עודף
- אקזוטי
- צפוי
- התמקדות
- בעד
- התהוות
- מצא
- טרי
- החל מ-
- פונקציה
- נוסף
- רווחים
- יש
- גָבוֹהַ
- הגבוה ביותר
- מכה
- המארח
- אולם
- http
- HTTPS
- מאות
- הידרוגנציה
- תמונה
- in
- להגדיל
- מידע
- חדשני
- במקום
- אינטראקציה
- יחסי גומלין
- התערבות
- אל תוך
- יונית
- סוגיה
- IT
- jpg
- ידוע
- מעבדה
- לייזר
- האחרון
- עוֹפֶרֶת
- אוֹר
- גבולות
- לוקליזציה
- להפסיד
- נמוך
- לעשות
- עושה
- מניפולציה
- חוֹמֶר
- חומרים
- max-width
- חבר
- יכול
- יותר
- רוב
- חדש
- נוֹרמָלִי
- רומן
- עַכשָׁיו
- of
- הַצָעָה
- on
- רק
- לפתוח
- or
- אחר
- שלנו
- זוגות
- פיסיקה
- עולם הפיזיקה
- תמונה
- אפלטון
- מודיעין אפלטון
- אפלטון נתונים
- נקודה
- אפשרות
- נוכחות
- מתנות
- לחצים
- קוֹדֶם
- מבטיח
- מקדם
- נכסים
- ובלבד
- קוונטית
- נקודה קוונטית
- מעלה
- רכס
- לאחרונה
- קשר
- נותר
- דווח
- נדרש
- חוקרים
- אחראי
- וכתוצאה מכך
- מסלול
- לומר
- אומר
- סככות
- צריך
- הופעות
- משמעותי
- since
- מוצק
- מסחרי
- יציבות
- יציב
- מדינה
- שלב
- עוד
- בְּתוֹקֶף
- מְחוֹשָׁב
- לימוד
- כזה
- להציע
- מציע
- מוליך-על
- מוליכות על
- מתוק
- מפתה
- נבחרת
- טכנולוגיה
- אומר
- נוטה
- מֵאֲשֶׁר
- תודה
- זֶה
- השמיים
- שֶׁלָהֶם
- תיאורטי
- התאוריה
- אלה
- הֵם
- זֶה
- שְׁלוֹשָׁה
- תלת-ממדי
- תמונה ממוזערת
- ל
- גַם
- לקראת
- לקראת
- מַעֲבָר
- נָכוֹן
- תור
- סוג
- הבנה
- לצערי
- מאוחד
- אוניברסיטה
- מאוד
- היה
- מה
- אשר
- רחב יותר
- עם
- בתוך
- תיק עבודות
- עוֹלָם
- היה
- זפירנט
- זאו