Учените са открили материал, който може да бъде изолатор и проводник в зависимост от налягането
Съвместен изследователски екип от Университета в Рочестър и Университета в Невада откри уникално съединение, което води самата, в зависимост от приложеното налягане, е по-скоро нестандартна и може да действа като изолационен материал и в ролята на проводник. Днес искам да ви разкажа за това откритие.
Кондуктор и изолатор, каква е разликата
Способността на всеки материал да пропуска електрически ток през себе си се дължи на движението на свободни електрони. Поради тази причина всички метали са отлични проводници.
В изолаторите електроните са "залепени" в орбитите си и за да ги изместят от техните място, е необходимо значително по -високо напрежение, отколкото обикновено е в състояние да осигури приложеното волтаж. Но учените успяха да открият материалния манганов дисулфид, който се държи и като изолатор, и като проводник, в зависимост от това колко налягане се прилага върху него.
Нов материал и неговите необичайни свойства
Това откритие е направено от А. Саламат и колегите му, когато изучаваха проводимите свойства на металните сулфиди. Така че, когато мангановият дисулфид е в нормални условия, той се проявява като умерен изолатор.
Едва след като инженерите поставят материала върху диамантената „наковалня“ и създават огромен натиск, след което наблюдават експеримента с изненада установи, че изследваният материал е преминал в метално състояние и по този начин почти веднага е загубил повишеното си електричество съпротива.
По този начин, с увеличаване на налягането до 12 гигапаскала (приблизително 12 000 атмосфери), съпротивлението на материала е спаднало стотици милиони пъти.
Но най -невероятното нещо се случи по -нататък. Когато инженерите продължиха да увеличават налягането до 36 гигапаскала, настъпи обратният преход и манганов дисулфид (MnS2) отново стана изолатор.
Както Р. Диас, в по -голямата част от случаите металите остават метали и не се превръщат в изолатори, а фактът, че MnS2 е в състояние да се премести от изолатор към метал и обратно, е уникален случай.
Учените са демонстрирали принципа, при който огромен натиск провокира "превключването" на манганов дисулфид в проводимо състояние и обратно.
Така че, когато се прилага налягане, атомите се приближават по -близо един до друг и поради тази причина техните външни електрони са в състояние да взаимодействат.
В хода на това събитие се образува пространство в кристалната решетка, през което зарядите могат да се движат. Но когато налягането се увеличи още повече, решетката става още по -„дебела“ и електроните отново не могат да се движат.
Учените също така подчертават, че мангановият дисулфид променя състоянието си при стайна температура и при относително ниско налягане. Така че обикновено за такъв преход е необходимо да се прилагат криогенни условия и с порядък по -високо налягане.
Така, след като е формирал налягане от около 500 гигапаскала, е възможно да се създаде метален водород, който може да се съдържа в големи количества в недрата на гигантските планети.
Хареса ли ви материала? След това го оценете и не забравяйте да го оцените. Благодаря за вниманието!