לשפוך אור על המסתורין של הכיפה מוליך

Anonim

פיסיקאים מאוניברסיטת חרונינגן, ועמיתיו מניימיכן והונג קונג, גרמו למוליכות-על במולאולייר של דיסולפיד טונגסטן. באמצעות שדה חשמלי הולך וגדל, הם היו מסוגלים להראות איך החומר הופך ממבודד לתוך מוליך ולאחר מכן חזרה לתוך מבקר מחדש נכנס שוב. התוצאות שלהם מראים את השלב האופייני בצורת כיפה אופיינית, ולבסוף לספק הסבר לתופעה זו. התוצאות פורסמו בהליכים של האקדמיה הלאומית למדעים ב -19 במרץ.

המדענים, בראשות פרופ 'ג'ונין יה, פרופסור עמית של אוניברסיטת גרונינגן, השתמשו בשדה חשמלי כדי לגרום למוליכות על מוליכים של טונגסטן דיסולפיד המוליכים למחצה (WS2). במצב הראשוני עם ספקים מעטים מאוד, WS2 מתנהג כמבודד. "ביסודו של דבר, שדה חשמלי מוסיף ספקים זה מבודד רגיל מבודד, אשר מגביר את המוליכות", מסביר יה. בטמפרטורות נמוכות, זה יוזם מצב מוליך.

בשלב מוליך, את הטמפרטורה שבה מוליכות מתרחשת עולה כמו השדה החשמלי מגביר לפני הטלת שוב. זה סוג של כיפה בצורת עקומת נצפתה מוליכים רבים על פני כמה עשורים. זהו אחד מסימני ההיכר של מוליכי טמפרטורה גבוהה, תעלומות רבות של אשר נותרו מוסברים. כיפה דומה נצפתה לאחרונה גם במספר מוליכי מוליך אשר נגרמו או נשלטים על ידי אפקט שדה. מה יה ועמיתיו ציין כי, כמו שדה חשמלי מגביר עוד יותר, המערכת הולכת מן מוליך בחזרה בחזרה מבודדת.

"זה טווח מלא עבור דיאגרמת פאזה, ממבודד מוליך ולאחר מכן כדי כניסה מחדש מבודדים, מעולם לא נצפתה זה בבירור", אומר יה. "הצלחנו, כי עבדנו עם חומר דו-ממדי באמת והשתמשנו בנוזל יוני כדי ליצור שדה חשמלי שהוא הרבה יותר חזק ממה שמוחל בדרך כלל". בדרך כלל, כמו נושאות יותר מתווספים למערכת בתפזורת או מעין 2-D, השדה החשמלי נחסם בסופו של דבר. יה: "אבל ב monolayer WS2, שדה חזק שלנו עדיין יכול לעבור, ולכן הצלחנו לראות את כל טווח ובסופו של דבר להגיע לשלב בידוד."

זה איפשר להם להסיק מסקנות לגבי הסיבה השלבים השונים מופיעים. "מה שאנו מציעים הוא כי נושאות המטען של החומר בסופו של דבר להיות ממוקד על ידי שדה חשמלי גבוה, ולכן הם לא יכולים עוד לעבור דרך החומר והוא הופך מבודד." זה מאוד מנוגד, יוסי מוסיף: "אנשים בדרך כלל מאמינים כי gating גבוה פירושו ספקים יותר, ומכאן התנהגות מתכתי יותר." תגלית זו יכולה לסלול את הדרך לתכנון רציונלי של התקני מוליך דו-ממדיים הפועלים בטמפרטורות גבוהות יחסית. "ההבנה היא הצעד הראשון כדי לשלוט על המאפיינים של חומרים עבור התקנים, " מסכם יה.

menu
menu