Forskare har hittat ett material som kan vara en isolator och en ledare beroende på trycket
Ett gemensamt forskargrupp från University of Rochester och University of Nevada upptäckte en unik förening som leder i sig, beroende på det applicerade trycket, är ganska icke-standard och kan fungera som ett isolerande material och i rollen som dirigent. Idag vill jag berätta om denna upptäckt.
Ledare och isolator, vad är skillnaden
Varje materials förmåga att passera en elektrisk ström genom sig själv beror på rörelsen av fria elektroner. Det är av denna anledning som alla metaller är utmärkta ledare.
I isolatorer är elektronerna liksom "limmade" i sina banor och för att förskjuta dem från deras plats krävs en betydligt högre spänning än vad som vanligtvis kan tillhandahålla den applicerade Spänning. Men forskare kunde upptäcka materialet mangandisulfid, som beter sig både som isolator och som ledare, beroende på hur mycket tryck som appliceras på det.
Nytt material och dess ovanliga egenskaper
Denna upptäckt gjordes av A. Salamat och hans kollegor när de studerade de konduktiva egenskaperna hos metalliska sulfider. Så när mangandisulfid är under normala förhållanden, manifesterar det sig som en måttlig isolator.
Först efter att ingenjörerna placerade materialet på diamant "städet" och skapade ett enormt tryck för att sedan observera experimentet med förvåning fann att det undersökta materialet gick i ett metalliskt tillstånd och därmed nästan omedelbart förlorade sin ökade elektriska motstånd.
Således, med en ökning av trycket till 12 gigapascal (cirka 12 000 atmosfärer), minskade materialets motstånd hundratals miljoner gånger.
Men det mest fantastiska hände sedan. När ingenjörerna fortsatte att öka trycket till 36 gigapascal inträffade den omvända övergången och mangandisulfid (MnS2) blev en isolator igen.
Som R. Diaz, i överväldigande majoritet av fallen förblir metaller metaller och omvandlas inte till isolatorer, och det faktum att MnS2 kan flytta från isolator till metall och tillbaka är ett unikt fall.
Forskare har visat principen där ett enormt tryck provocerar "byte" av mangandisulfid till ett ledande tillstånd och tillbaka.
Så när tryck appliceras, rör sig atomerna närmare varandra, och det är av denna anledning som deras yttre elektroner kan interagera.
Under denna händelse bildas ett utrymme i kristallgitteret, genom vilket laddningar kan röra sig. Men när trycket ökar ännu mer blir gallret ännu mer "tjockt", och elektronerna kan inte röra sig igen.
Forskare betonar också att mangandisulfid ändrar sitt tillstånd vid rumstemperatur och vid relativt lågt tryck. Så vanligtvis för en sådan övergång är det nödvändigt att tillämpa kryogena förhållanden och en storleksordning högre tryck.
Så, efter att ha bildat ett tryck på cirka 500 gigapascal, är det möjligt att skapa metalliskt väte, som kan finnas i stora mängder i tarmarna på jätteplaneter.
Gillade du materialet? Betygsätt det sedan och glöm inte att betygsätta det. Tack för din uppmärksamhet!