研究人员将金属解释为在纳米级的绝缘体过渡

一组物理学家首次成功地在小尺度上直接可视化了材料在低温下如何突然从导电状态转变为绝缘状态。

埃里克·范·休门，来自阿姆斯特丹大学来自加利福尼亚大学的Alex McLod为一个60岁的理论提供了确认，解释了这种发生并开启了新的节能技术的方式。该团队的实验在现有版的自然物理中说明。

众所周知的事实是，当温度高但在温度较低时绝缘是绝欧洲杯足球竞彩缘的材料进行电力。到目前为止，还没有直接测量这种阶段转换如何进行小长度尺度。

现在，通过他们的新方法，Van Heumen和McLeod能够在纳米尺度上可视化这种相变过程中材料发生的变化。

交通拥堵

在实验期间，该团队监测了材料中电子中发生的渗透过渡。在特定的临界温度之上，电子可以通过材料相对容易地行进，从而能够流动电流。

当温度低于阈值温度时，材料中的小缺陷置于电子的一种交通堵塞。从小纳米长度开始，这种交通堵塞逐渐增加整个材料。

以前自由移动的电子突然停止，并且材料的导电性能丢失。

用于测试金属到绝缘体过渡的团队的材料是称为钒 - 级氧化物的金属氧化物，V₂O_3.与铁锈或磁铁矿等其他已知金属氧化物相比，这种氧化物更为罕见。这种金属氧化物由于其独特的电特性而具有吸引力，这可能在未来的电子应用中得到应用。

你可以将这些可转换材料与目前用于手机或笔记本电脑的硅技术一起使用。欧洲杯足球竞彩这些材料具有欧洲杯足球竞彩便宜，节能，有助于提高可持续性。当使用硅时，硅会发热，并对敏感的量子技术造成破坏。我们研究的金属-绝缘体突变也可能在诸如闪光等因素的影响下被迫发生，这可以用于更好地隔离量子计算机的计算单元。

阿姆斯特丹大学Erik Van Heumen

乐高的专家

在这成为现实之前需要对氧化物中相变的额外研究。范·莱蒙：“为了更好地了解这些材料的性质，我们目前正在进行的基础研究与40年前对硅的研究大体相似。欧洲杯足球竞彩如今，硅技术集成在我们所有的电子产品中，谁知道今后20年这些材料会用什么。”欧洲杯足球竞彩

Van Heumen和McLeod使用一种巧妙的技术来优化他们的显微镜的分辨率，成功地测试了一个60年前的理论，该理论阐明了从金属到绝缘体的变化。到目前为止，光的波长(红外光的波长范围超过几微米)限制了电导率测量的分辨率。

研究人员使用小针来探测材料的导电或绝缘性，分辨率为25 nm。针本身用作微小的天线，其将该数据发送回检测器。

我们的技术使光学成像具有前所未有的空间分辨率。通过这种独特的方法，我们可以第一次直观地看到过渡是如何在材料中传播的。

亚历克斯McLeod，加利福尼亚大学

该实验是在冰点以下100°C下进行的，不太适合实际应用。然而，Van Heumen相信，未来的新材料将在室温下设计出这种转变。欧洲杯足球竞彩

“对专家来说，制作这些材料就欧洲杯足球竞彩像乐高积木。这是一项看起来非常有希望的密集研究的重点。