2020年10月22日
可以一堆2 d材料允许超电流突破性的温暖欧洲杯足球竞彩的温度,轻松实现家庭厨房-
8月发表的一个国际研究开辟了新的途径,高温超电流在温度在厨房冰箱一样“温暖”。
女人的终极目标是实现超导没有任何能量损失(即电流电阻)在一个合理的温度。
对室温超导
以前,超导只有可能在还低的温度下,不到零下-170°C,甚至南极会太温暖了!
出于这个原因,超导体的冷却成本高,需要昂贵的和能源密集型的冷却系统。
超导在日常温度是该领域的研究人员的最终目标。
这个新的半导体超晶格设备可以形成一种全新的超低的基础能源电子大大降低能源消耗每计算比传统硅基(CMOS)电子产品。
这样的电子产品,基于新型固态晶体管开关的导电0和1之间(即二进制转换)没有电阻在室温下,舰队卓越中心的目的。
激子超电流在节能电子产品
因为电荷相反的电子和空穴在电力半导体强烈相互吸引,他们可以形式都是对。这些被称为激子复合粒子,它们开辟新欧洲杯猜球平台的路径传导无电阻在室温下。
激子在原则上可以形成一个量子,超流体的状态,没有抵抗,他们一起行动。如此紧密地绑定激子,超流态应该存在高温——甚至高达室温。
但不幸的是,因为电子和孔太近,在实践中激子寿命极短,只有几纳秒,没有足够的时间形成超流体。
作为一个解决方案,电子和孔可以保持完全分开在两个,分离atomically-thin导电层,形成所谓的“空间间接”激子。电子和空穴沿着独立的,但非常接近导电层。这使得激子长寿,事实上最近超流态观察到这样的系统。
激子超流体逆流,电荷相反的电子和空穴在各自的层次,让所谓的“超电流”(dissipationless电流)与零电阻、零浪费的能量流。因此,它显然是一个令人兴奋的前景,ultra-low-energy电子产品。
堆叠层克服二维限制
莎拉孔蒂研究报告合著者,然而指出另一个问题:atomically-thin导电层二维,在2 d系统有严格的拓扑量子限制由大卫发现Thouless阿伯丁大学科斯特利兹(2016年诺贝尔奖),和迈克尔,消除超流态在非常低的温度下,高于-170°C。
新的提议系统的关键区别堆叠atomically-thin过渡金属层dichalcogenide (TMD)半导体材料,是它欧洲杯足球竞彩三个dimensional
克服了二维的拓扑限制使用这个3 d超晶格的薄层。交替层掺杂过量电子(n型)和多余的孔(p型)和这些形式3 d激子。
研究预测激子超电流会流入这个系统在温度3°C一样温暖。
大卫·尼尔森曾多年在激子超流态和2 d系统,说“建议的3 d超晶格爆发从2 d系统的拓扑的限制,允许超电流3°C。由于电子和空穴强耦合,进一步改进设计应该到室温。”
“令人惊讶的是,今天成为常规生产栈atomically-thin层,内衬自动,和他们一起弱的范德华原子吸引,”尼尔森教授解释道。”,而我们的新研究是一个理论的提议,这是精心设计的,与目前的技术是可行的。”
这项研究
这项研究观察了一个堆栈的交替层n型和p型两种不同的单层材料(TMDC过渡金属dichalcogenides WS欧洲杯足球竞彩2和WSe2)。
这篇论文三维电子空穴在超晶格超流态接近室温出版作为一个快速的沟通物理评论B2020年8月。(DOI 10.1103 / PhysRevB.102.060503)。
这项研究是由舰队π教授大卫·尼尔森,与合作者在合作大学的安特卫普(比利时),Camerino大学(意大利)和新南威尔士大学悉尼(澳大利亚)。
支持的工作是研究基金会的弗兰德斯,欧洲研究领域的未来和新兴技术的旗舰项目,和澳大利亚研究理事会(卓越中心程序)。
来源:https://www.fleet.org.au/