Settembre 28, 2022

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Gli scienziati non avevano prima tale materiale con capacità educative!

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[EN VIDÉO] Qual è la differenza tra un isolante e un conduttore a livello quantistico?
Perché materiali come l’oro, l’argento o il rame sono buoni conduttori elettrici? Il loro segreto sta nel livello quantistico e principalmente nel comportamento dei loro elettroni. Scopri nel video “Everything Quantum” le differenze tra un isolante e un conduttore.

materiale conservabile Stimolo Le circostanze esterne che ha attraversato e alle quali si è adattato, proprio come noi cervello : È difficile immaginare l’esistenza di questo tipo di materiale, tuttavia, il biossido di vanadio (VO2) è il primo attore! Era già noto che questo ossido di metallo semiconduttore ha una transizione isolante-metallo, che lo rende ideale per usi in elettronica, o anche altri usi più affascinanti, come finestre intelligenti ! Ma i ricercatori hanno scoperto altre proprietà sorprendenti, descritte in uno studio pubblicato su temperare la natura.

In origine, il biossido di vanadio si spostava bruscamente dall’isolante al conduttore a 68°C: una miscela tra Muovi Mott e uno Trasmissione De Perls. Quando la temperatura è inferiore a 68°C, il Elettroni Tu VO2 È come se “attaccato” atomi, a causa della repulsione di Coulomb tra due siti atomici. Ma’energia Riscaldando il materiale, gli elettroni possono lasciare la loro posizione e spostarsi in VO2.

D’altra parte, la transizione di Peierls riguarda la struttura reticolo cristallino. Quest’ultimo si deforma al di sotto della temperatura di transizione, creando una bobina la differenza di energia tra Gamma di consegna e il intervallo di equivalenza : Gli elettroni non sono liberi di muoversi nella materia. Ma quando la temperatura aumenta, la distorsione scompare, permettendo agli elettroni di lasciare le loro posizioni atomiche.

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Scoperta accidentale

È davvero fantastico per questo Passaggio dall’isolante al metallo, il biossido di vanadio è oggetto di numerosi studi, al fine di determinare le aree in cui può essere utilizzato. Così ha fatto Mehmet Samizadeh Niko, uno studente di dottorato presso l’Istituto Federale Svizzero di Tecnologia di Losanna (EPFL). Il suo scopo iniziale era quello di studiare la sua cosiddetta memoria “variante”, cioè per così dire “Il materiale ritorna allo stato isolante dopo aver rimosso l’eccitazione”Samizadeh Nikoo si identifica nel formato Comunicato stampa EPFL, primo autore dello studio. Per questo, inviare più volte a Corrente elettrica nel campione di ossido di vanadio. Gli impulsi elettrici attraversano il materiale e proseguono verso l’uscita.dice il mondo.

L’impulso consente di riscaldare il materiale e, di conseguenza, di effettuare la transizione prevista tra l’isolante e il metallo. Una volta passata la corrente, il raffreddamento prevede il ritorno allo stato isolante iniziale. Il ricercatore voleva sapere quanto tempo ci voleva per tornare allo stato buffer. Ma è qui che ha notato un altro effetto interessante: il biossido di vanadio si è comportato diversamente in un secondo impulso elettricoil tempo per tornare allo stato dell’isolatore non era lo stesso del primo impulso.

Era come se la sua struttura si fosse adattata ad essa. “Ricorda il suo ultimo passaggio e anticipa il successivo. Questo è l’effetto memoria inaspettato. Non si tratta di stati elettronici, ma della struttura fisica della materia. È una novità dal punto di vista scientifico, perché nessun’altra materia si comporta come questo”afferma Ellison Mattioli, coautrice dello studio e direttrice del laboratorio dove sono state effettuate le misurazioni. Attualmente, i ricercatori hanno dimostrato che questo memoria Può durare fino a tre ore. “Se se lo ricorda molto più tardi, si può dire che questo ricordo può durare diversi giorni, ma al momento non abbiamo gli strumenti di misurazione per dimostrarlo”Segui E Mattioli.

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Una cosa è certa: questa scoperta si sblocca Porta troppo Applicazioni potenziale, soprattutto per calcoli che richiedono memoria. Infatti, grazie al suo peculiare comportamento, il biossido di vanadio è in grado di memorizzare più dati (da stati diversi) rispetto ai materiali tradizionali che si limitano alle informazioni. binari. Nel suo caso si tratta di memoria strutturale, dove l’informazione è immagazzinata direttamente nelle modifiche strutturali da lui apportate, mentre per altri materiali si parla di memoria elettronica, in cui sono possibili solo due stati elettronici.

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