Електрична революція: нове дослідження показує рідкий рух електронів в графені

Вчені з Національного інституту графену в Манчестері, Англія провели серію експериментів на електронах в графені. Вони дізналися, що електрони поводяться по-іншому в матеріалі і можуть збиратися разом, як рідина.

Будь як вода

В графені електрони рухаються дивними шляхами. Їх незвичайна і жідкоподобное поведінка спостерігалася вченими Національного інституту графена, що призвело до нової хвилі досліджень, пов'язаних з фізикою провідних матеріалів.

Були проведені три експерименту, в тому числі в Манчестерському університеті, у співпраці з фізиками на чолі з професором Марко Поліні і професором Леонідом Левітовим. Результати випробувань показали, як - з певним діапазоном температур - електрони рухаються і стикаються так часто, що в кінцевому підсумку тече як в'язка рідина.

Ця рідина більш провідна, ніж балістичні електрони - електрони, які рухаються по всьому матеріалу за допомогою методу розсіювання. Замість того, щоб залишатися роздільними, електрони в цьому новому рідинному стані працюють разом, не перешкоджаючи потоку струму, а саме, як переміщаються і забезпечують харчування повсякденному електроніці. Як правило, картина розсіювання впливає на цей потік, роблячи матеріал менш проводять. Подумайте про ослабленому мерехтливому світлі.

Хаос рулить

«Ми знаємо зі школи, що додатковий безлад завжди створює додаткове електричне опір. У нашому випадку безлад, спричинений розсіюванням електронів, фактично зменшує, а не збільшує опір », - сказав сер Андре Гейм, фізик з Манчестерського університету. «Це унікально і зовсім контр-інтуїтивно зрозуміло: електрони, коли [коалесціруют] в рідкий пуск поширюються швидше, ніж якби вони були вільними, як у вакуумі».

Graphene може використовуватися для багатьох речей і вважається одним з ключових компонентів для розробки не тільки більш швидких комп'ютерів, але і більш потужних квантових комп'ютерів. Це означає, що нам потрібно більше дізнатися про те, як електрони рухаються в графені, щоб спроектувати наноелектронні схеми.

Зрозуміло, схеми, засновані на графені, матимуть вирішальне значення для нашого розвитку електричних технологій, і вигоди будуть виходити далеко за рамки емпіричних досліджень - від ергономіки розміру, до оптимального споживання енергії та економіки - навіть потужність і інфраструктура можуть в один Нагороди за цю триваючу технологічну революцію.

Література: Фізика, фізика природи