15:39
Comentarii Adauga Comentariu

_ O nouă schimbare a disulfurei de tantal în fază 1T: oamenii de știință descoperă o stare electronică ascunsă

_ Punerea unui nou spin asupra disulfurei de tantal în fază 1T: oamenii de știință descoperă o stare electronică ascunsă

Cercetarea se desfășoară adesea ca un proces în mai multe etape. Soluția la o întrebare poate declanșa mai multe, inspirând oamenii de știință să ajungă mai departe și să privească problema mai mare din mai multe perspective diferite. Astfel de proiecte pot fi adesea catalizatorul pentru colaborări care valorifică expertiza și capacitățile diferitelor echipe și instituții pe măsură ce cresc.

Timp de o jumătate de secol, oamenii de știință au cercetat misterele disulfurei de tantal în faza 1T (1T- TaS2), un material stratificat anorganic cu unele proprietăți cuantice interesante, cum ar fi undele de supraconductivitate și densitatea sarcinii (CDW).

Pentru a debloca structura și comportamentul complex al acestui material, cercetătorii de la Institutul Jozef Stefan din Slovenia și Universitatea Paris-Saclay din Franța a contactat experții care utilizează linia de lumină a funcției de distribuție a perechilor (PDF) la Sursa de lumină națională a sincrotronului II (NSLS-II), o facilitate pentru utilizatorii Biroului de Știință al Departamentului de Energie (DOE) din SUA, situată la Brookhaven National. Laborator, pentru a afla mai multe despre structura materialului.

În timp ce echipa din Slovenia studia aceste tipuri de materiale de zeci de ani, le lipsea caracterizarea structurală specifică pe care PDF-ul o putea oferi.

Rezultatele acestei colaborări, publicate recent în Nature Communications, au dezvăluit o stare electronică ascunsă care ar putea fi văzută doar de o sondă de structură locală, cum ar fi tehnica funcției de distribuție a perechilor. Cu o înțelegere mai completă a stărilor electronice ale lui 1T-TaS2, acest material poate juca într-o zi un rol în stocarea datelor, calculul cuantic și supraconductivitate.

Când oamenii de știință studiază un material, uneori vor să vadă calea atomii sunt aranjați pe o scară scurtă - o scară de 10 nanometri - și uneori vor să vadă cum se repetă modelele dintr-o structură atomică pe un interval lung, cum ar fi o scară micrometrică.

Diferența dintre aceste scale. este comparabil cu privire la câteva clădiri diferite pe o stradă față de modul în care clădirile sunt aranjate pe mai multe blocuri. Fiecare dintre aceste sarcini necesită un punct de vedere foarte diferit. Atunci când studiază proprietățile unui material, cercetătorii pot vedea anumite comportamente doar la o anumită scară de lungime.

„Facem mai multe tipuri de măsurători la linia fasciculului”, a explicat principalul om de știință Milinda Abeykoon. „De obicei, folosim difracția cu raze X pe pulbere (XRD) pentru a caracteriza ordinea pe distanță lungă a unei probe, dar în acest material, am suspectat coexistența unor caracteristici ordonate pe rază scurtă care ar putea duce la proprietățile sale interesante, așa că PDF a fost ideal pentru acest tip de caracterizare structurală.

„Linia de lumină are, de asemenea, echipamente specializate, cum ar fi configurația combinată crioflux și suflantă de aer cald, care a fost crucială pentru noi să descoperim unele dintre caracteristicile subtile dependente de temperatură ale acestui tip. material într-un interval de temperatură foarte larg."

"Puteți avea un material care arată ca un sistem ordonat ideal, pe distanță lungă atunci când este observat folosind XRD, dar abaterile structurale la o scară mai mică pot fi detectate atunci când PDF-ul este folosit”, a spus Emil Bozin, un om de știință care conduce cercetarea PDF în cadrul Diviziei de Fizică și Știința Materialelor Condensate (CMPMS) de la Brookhaven National Laboratory și unul dintre autorii principali ai acestei lucrări.

„Dacă am nu am aplicat această tehnică, nu am fi putut să vedem că există de fapt o ordine ascunsă de rază scurtă în sistem pe care toate sondele utilizate anterior o rataseră. Există un aspect structural local important.”

1T-TaS2: Un material stratificat plin de surprize

Dicalcogenurile metalice de tranziție, sau TMD, sunt o clasă de materiale construite cu straturi subțiri atomic. TMD-urile prezintă un metal de tranziție care se află între două straturi de calcogeni, materiale care conțin oxigen, sulf și seleniu. Fiecare dintre aceste straturi de material are o grosime de numai un atom - o milioneme din grosimea unei șuvițe de păr uman.

În cazul 1T-TaS2, un strat subțire de tantal este intercalat între două straturi de sulf. Fiecare material are propria sa structură specifică, stratificată, dar atunci când straturile sunt combinate, electronii interacționează între ei în acest mediu diferit și creează noi proprietăți.

TMD-urile au fost studiate de multe decenii, deoarece prezintă fascinante, dar totuși. CDW-uri complexe pe măsură ce sunt răcite. CDW-urile sunt o anumită aliniere ordonată pe rază lungă de taxe care ar putea fi determinată de diferiți factori; în diferite materiale TMD, straturile se stivuiesc în moduri subtil diferite. Modul în care structura se comandă creează un sistem foarte specific.

1T-TaS2 este special în multe privințe. Ca și alte TMD-uri, prezintă acest CDW, dar spre deosebire de celelalte care rămân metalice, ceea ce înseamnă că conduc bine curentul electric, acest sistem particular este de fapt izolator în starea sa CDW.

CDW este un fenomen cuantic care implică mișcarea electronilor care formează un model care se repetă într-un material. Acest aranjament afectează proprietățile electronice și structurale ale materialului, deschizându-l către diferite aplicații, inclusiv stocarea în memorie, tehnologia senzorilor și calculul cuantic.

O altă caracteristică notabilă a 1T-TaS2 este că este un material candidat pentru lichid de spin cuantic. Lichidele de spin cuantic sunt sisteme paramagnetice, ceea ce înseamnă că materialul nu are o ordine magnetică pe distanță lungă. Din cauza fluctuațiilor cuantice, rotația lor nu comandă niciodată, chiar și la temperaturi scăzute. Aceste materiale sunt caracterizate de întanglementarea cuantică, ceea ce le-a adus în atenția cercetătorilor din domeniul calculului cuantic topologic.

„Acesta este un concept care a fost explorat profund în sens teoretic”, a spus Bozin. , „dar există puține date despre realizarea acestor concepte de către sistemul real. Deși nu abordăm această problemă direct în studiul nostru, una dintre caracteristicile cheie ale acestui material este cea care îl face atât de interesant. Dacă se dovedește că acest material este starea lichidă de spin teoretică poate fi de fapt stabilizată, ea deschide noi posibilități în lumea științei informației cuantice."

"1T-TaS2 nu este interesant doar datorită potențialului său în calculul cuantic. Există și aplicații în calculul clasic care prezintă un interes practic mai imediat”, a declarat Drăgan Mihailovic, șeful departamentului pentru probleme complexe la Institutul Jozef Stefan din Slovenia și unul dintre autorii principali ai acestei lucrări.

„Am descoperit că acest material face ceva cu adevărat extraordinar atunci când este expus la impulsuri foarte scurte de lumină sau electricitate. Aceste impulsuri pot provoca o modificare a configurației de încărcare în cadrul CDW, care, la rândul său, duce la o scădere mare a rezistenței electrice.

„La temperaturi scăzute, aceste modificări pot intra într-o stare conducătoare „metastabilă”, care poate fi controlat revenit la starea de izolare după bunul plac. Aceasta are aplicații practice în calcul, cum ar fi stocarea în memorie, pe care echipa din Slovenia începe deja să le exploreze cu jucători cheie din industria tehnologiei.

„The Avantajele cheie provin din faptul că astfel de dispozitive prezintă timpi de comutare cu rezistență sub-picosecunde și au o disipare record scăzută în intervalul atto-Joule. Combinate cu proprietăți excelente de ciclizare și scalare, astfel de dispozitive de „memorie de configurare a încărcării” bazate pe 1T-TaS2 sunt foarte promițătoare pentru toate tipurile de aplicații de criocalculație.”

„Folosind tehnica PDF pentru a explora structura cristalină a 1T. -TaS2 pe o gamă largă de temperaturi, am făcut câteva observații foarte surprinzătoare", a remarcat Abeykoon. "Temperatura materialului modifică structura electronică".

Pe măsură ce temperatura scade, materialul intră în starea CDW în care ordinea pe distanță lungă a materialului începe să se distorsioneze și să se schimbe. Sub 50 K - temperaturile la care aplicarea impulsurilor de lumină rapide duce la o stare metastabilă - materialul prezintă o distorsiune structurală neașteptată care cuplează straturile de tantal învecinate. Această distorsiune poate deține cheia pentru a obține o stare de lungă durată creată de impulsuri.

Dimpotrivă, încălzirea materialului peste 550 K îndepărtează complet CDW, ceea ce ar trebui să aibă ca rezultat un material nedistorsionat.

< „În mod surprinzător, distorsiunile pe distanță scurtă similare cu cele observate la temperatură scăzută persistă la scară locală la temperaturi mult peste cele ale stării CDW”, a explicat Abeykoon. „Acest rezultat oferă o idee despre ceea ce determină formarea CDW în acest sistem.”

Aceste distorsiuni la temperatură ridicată provin din polaroni, cvasiparticule create de electroni în timp ce se deplasează prin structura rețelei a unui material și interacționează cu el la nivel local. Peste 600 K, structura stratificată a sistemului începe să se schimbe ireversibil. Se transformă dintr-o stivuire omogenă a unui tip de strat sandwich sulf-tantal-sulf într-o stivă eterogenă în care fiecare alt strat sandwich își schimbă tipul.

Pe măsură ce se produce schimbarea, numărul de polaroni scade cu 50% . Aceasta înseamnă că polaronii preferă un singur tip de strat sandwich - cel văzut în 1T-TaS2 curat.

„Acest lucru oferă o dovadă inconfundabilă pentru existența polaronilor cu mult peste temperatura de comandă CDW, care nu a fost niciodată. observat înainte”, a spus Mihailovic.

Ordinarea sarcinii acestui material – modelul pe care electronii îl creează pe baza densității lor în diferite zone ale unui material – este condusă de un mecanism complet diferit decât ne-am aștepta în mod tradițional. Ordonarea implică cristalizarea polaronilor în propria lor stare ordonată. Acest lucru este similar cu ceva cunoscut sub numele de „Cristal Wigner”, care descrie electronii aranjați într-o stare solidă, cristalină.

Înțelegerea proprietăților electronice complexe ale acestui material și modul de control al acestora deschide o serie de potențial. aplicații în electronică, detecție și calcul, dar mai sunt multe de învățat. Deși aceste stări ascunse care sunt expuse la lovirea materialului cu impulsuri laser ultra-rapide au fost văzute în trecut, ele nu au fost niciodată pe deplin înțelese.

Echipa intenționează să decodeze structura atomică și relația ei. cu structură de echilibru ordonată. Natura dependentă de temperatură a stării metastabile nu este încă pe deplin înțeleasă. Pentru a realiza pe deplin capacitățile de comutare optică și electrică ale acestui material pentru aplicații de înaltă tehnologie la temperaturi mai calde, cercetătorii trebuie să determine mai multe detalii despre această stare.

„Există încă mai multe zone neexplorate în acest sistem.” a spus Bozin, „inclusiv structura locală. Studiul nostru a dezvăluit că acest sistem este de fapt mult mai complex și, de la început, era deja complex. Există secrete despre acest material care continuă să apară și vor continua de-a lungul deceniilor. ."


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Bănci smart, cu panouri fotovoltaice şi internet wireless, instalate în centrul istoric din Braşov

_ Ministrul francez de interne Darmanin nu poate fi urmărit penal pentru acuzații de viol, a spus instanța supremă

_ Rishi Sunak spune că a permite copiilor să-și schimbe sexul „nu este un act neutru”, înaintea unui raport de referință care se așteaptă să spună că copiii care cred că sunt trans pot avea probleme de sănătate mintală

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ Cutremur din Taiwan: un om de știință cutremur despre ceea ce știm până acum și ce se poate întâmpla în continuare

_ Porturile maritime s-au dovedit a fi puncte fierbinți de cancer contagios la midii

_ Tragedie când un student de la Eton College moare după ce s-a prăbușit pe terenul de sport în timp ce juca istoricul Field Game - în timp ce școala de 50.000 de lire sterline pe an îi aduce un omagiu elevului „remarcabil” de anul 13

_ NADINE DORRIES: Ancheta poliției asupra Angelei Rayner NU TREBUIE să fie la Manchester

_ Africa este plină de lilieci, dar fosilele lor sunt rare - de ce contează aceste înregistrări rare

_ Îmi pot repara ipoteca dacă sunt mai puțin de 20.000 GBP de rambursat? RĂSPUNSURI DAVID HOLLINGWORTH

_ Amenzi de aproape 6,3 milioane lei, aplicate de inspectorii de prevenire din ISU anul trecut

_ Romanian processing industry managers expecting moderate increase in production volume over next 3 months

_ Camerele corporale din instanță obțin aprobarea largă a poliției, potrivit sondajului

_ Ducesa de Edinburgh spune că tampoanele și absorbantele trebuie ținute „în afara dulapului”, în timp ce își dezvăluie cu sinceritate propriile provocări în timpul atelierului de la școala de fete din Londra

_ Boc, despre comasarea alegerilor: Bucuroşi le-om duce toate, de-o fi una, de-o fi alta...

_ Două noi specii de ciuperci de apă dulce din China sporesc cunoștințele privind biodiversitatea

_ Profiturile P&G cresc în ciuda impactului din cauza tensiunilor din Orientul Mijlociu

_ Transferul lui Edgar Ié a fost înregistrat - Jucătorul ar putea debuta la meciul cu CFR Cluj

_ Eroul de rugby scoțian, „cel mai sexy jocheu din lume” și o cădere FOARTE publică din grație

_ Ministrului Mediului: Chimcomplex va realiza la Râmnicu Vâlcea o centrală de cogenerare de 108 MW, cu care va fi realizată încălzirea centralizată a oraşului

_ Dovezi de chiralitate fononului din împrăștierea impurităților în izolatorul antiferomagnetic oxid de stronțiu iridiu

_ Ucraina, mișcare importantă, după ce un avion rusesc cu prizonieri a fost doborât

_ Bogăție reală vs pretenții asupra averii: Bitcoin 2020 vs USDollar 1800

_ Sezonul căpuşelor a început cu cel puţin o lună mai devreme, din cauza căldurii

_ Endrick îl alege pe Bobby Charlton în echipa sa de jocuri video și are muzică în suflet - și nici nu știa că a doborât un record! Faceți cunoștință cu băiatul din Brazilia care a furat spectacolul la Wembley

_ Vestea momentului pentru Simona Halep! Românca se poate pregăti de competiţia carierei

_ Rodriguez preia conducerea Romandiei, în timp ce Carapaz învinge înfruntarile montane

_ Vremea se răceşte treptat, dar se încălzeşte spre finalul săptămânii 6 - 12 mai

_ Săptămâna școlară de 4 zile: este o tendință în America... În ciuda rezultatelor îndoielnice

_ S-a terminat - Joe știe și America știe. Acum, MAUREEN CALLAHAN transmite un mesaj năucitor democraților fără spinare: după ACEL discurs național privind accidentul de mașină, menținerea lui Biden în funcție nu este doar nepatriotică... este periculos

_ „Trebuie făcut”: după victoria tribunalului pentru convoiul pentru libertate, canadienii sunt gata să dea în judecată

_ Studiul de laborator creează magnetosferă artificială pentru a explora excitația spontană a emisiilor de cor

_ Thompson îl doboară pe Zverev pentru a ajunge în finala Los Cabos împotriva lui Ruud

_ Înainte de Joe, James și Hunter, a existat stră-străbunicul Moise

_ Kremlinul trece o renumită scriitoare rusă pe lista "agenților străini"

_ Traficul feroviar este reluat între stațiile Leu și Malu Mare din județul Dolj, după ce un tren de marfă a deraiat

_ Primarii de culoare țin întâlnire națională despre criminalitate - discuție închisă publicului

_ Franța oferă poliției un bonus de 1.900 EUR la Jocurile Olimpice pentru a evita greva

_ Accident teribil în București - Un șofer de 25 de ani a intrat cu mașina într-un stâlp / Foto

_ AUR București îl trimite pe Cozmin Gușă la statut: Candidatul validat internat e Mihai Enache

_ „Produse chimice pentru totdeauna”: parlamentarii francezi aprobă interzicerea produselor PFAS

_ Tehnologia nouă surprinde markerii bolii într-o clipă: viitorul diagnosticului precoce

_ Cătălin Cîrstoiu: 'Nu am luat decizia de a face un pas înapoi!'

_ Între mega-străzile din Bangkok, răsar „parcuri de buzunar”.

_ Dezvăluirea originii diferențelor neașteptate între stelele binare gigantice

_ Clotilde Armand a anunţat că a cerut verificări la departamentul de Urbanism al primăriei în contextul celor două incendii

_ Ai grijă unde mergi! Moment de oprire a inimii, șoferul evită pe scurt lovitura frontală după ce a coborât pe o rază de autostradă pe drumul greșit

_ Capitala, sub cod portocaliu de caniculă

_ În interiorul criminalității și corupției industriei petroliere, ca documentar-bombă „Revealed: Bribe, Inc.” dezvăluie partea întunecată a uneia dintre cele mai mari companii de familie din lume

_ Davina McCall își dezvăluie ultimele cuvinte înainte de a fi adormită pentru operație de tumoră pe creier, în timp ce împărtășește mai multe detalii despre operația „îngrijorătoare”

Prăbușirea demografică a României se datorează în integralitatea partidelor sistemului care au condus România 35 de ani

_ VIDEO Negocieri în biroul lui Ciucă: foști USR-iști au încheiat un acord politic cu PNL

_ Dezvăluit: Cum să te muți din Marea Britanie în Australia - și cum ți-ai putea DUBLICA salariul când ajungi acolo. Ești tentat?

_ Man United susține planul lui Sir Jim Ratcliffe de a BULLDOZE Old Trafford și de a construi un nou stadion de ultimă generație pe site... în timp ce clubul înființează un nou grup de lucru condus de Lord Coe și care include Gary Neville

_ „Horse-whisperer”, în vârstă de 70 de ani, acuzată că și-a înjunghiat soțul până la moarte în casa lor de 800.000 de lire sterline „l-a înjunghiat deja cu 26 de ani în urmă, când aveau doar un an de căsătorie”, a auzit instanța.

_ Marvel renunţă la continuarea a trei francize care au avut eşecuri la box office

_ Fleur East naste! Fosta vedetă X Factor își întâmpină primul copil cu soțul Marcel Badiane-Robin după un travaliu FOARTE dramatic

_ Europa a pierdut o mare bătălie cu SUA: 'Devenim mai săraci' / Cinci factori cu rol decisiv

_ Donald Trump pătrunde în rândul regal în timp ce îl atacă pe Prințul Harry pentru că a „trădat-o” regretata Regine – în timp ce Ducele este implicat în bătălia pentru vize pentru SUA după mărturisirea de droguri în Spare

_ RUPTĂ: Texas RINO John Cornyn �și declară candidatura pentru a-l succeda pe Mitch McConnell �n funcția de lider al Senatului GOP


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51 Pag.52 Pag.53 Pag.54 Pag.55
Pag.56

Nr. de articole la aceasta sectiune: 3343, afisate in 56 pagini.