נוזל צמיג של אלקטרונים הזורם בגרפן. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

נוזל צמיג של אלקטרונים הזורם בגרפן

06.03.2023

לראשונה, מדענים מדדו ישירות את "זרימת הנוזל" של אלקטרונים בגרפן ברזולוציה ננומטרית.

פיזיקאים מאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון הבחינו כיצד זרם אלקטרונים הופך לאנלוג של נוזל צמיג כאשר הוא נתקל בהפרעות בתוך מוליך.

גרפן הוא חומר פחמן דו מימדי בעובי אטום המסודר בתבנית חלת דבש. זהו מוליך חשמלי טהור שבו אלקטרונים כמעט אינם מרגישים התנגדות. לצורך הניסוי הוסיפו החוקרים מכשולים במרחקים מבוקרים לגרפן ולאחר מכן הפעילו זרם חשמלי דרכו.

"במחקר, אנו מראים כיצד מטען זורם סביב טומאה, ולמעשה רואים כיצד הטומאה הזו חוסמת זרם וגורמת להתנגדות, מה שלא נעשה בעבר כדי להבחין בין זרימת אלקטרונים גזי לנוזל", אומר זאק קרבס, סטודנט לתואר שני ב- המחלקה לפיזיקה בוויסקונסין. אוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון ומחבר שותף ללימודים

המחקר הראה שבטמפרטורות הקרובות לאפס המוחלט, האלקטרונים בגרפן מתנהגים כמו גז: הם נעים לכל הכיוונים ומתנגשים לעתים קרובות יותר מאשר אינטראקציה זה עם זה. במצב זה, ההתנגדות גבוהה יותר וזרימת האלקטרונים אינה יעילה יחסית, מציינים המחברים.

להיפך, בטמפרטורות גבוהות יותר (כ-77 K או -196 מעלות צלזיוס), אלקטרונים מתחילים לקיים אינטראקציה זה עם זה, כתוצאה מכך הם מתחילים לנוע כמו נוזל צמיג (ניוטוני). תהליך זה דומה לנהר הזורם סביב סלע. יחד עם זאת, ההתנגדות בגרפן נמוכה יותר, וזרימת האלקטרונים יעילה יותר. הפיזיקאים גילו שללא קשר למרחק בין המכשולים, ירידת המתח הייתה נמוכה בהרבה ב-77K מאשר ב-4K.

<< חזרה: מצחצח נעליים לרכב 07.03.2023

>> קדימה: לשיעורים מוקדמים מאוד יש השפעה שלילית על הישגי התלמידים 06.03.2023

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מקלטי GNSS של סוני CXD5600GF ו-CXD5601GG 25.02.2013

חברת סוני היפנית הודיעה על שחרור השבבים CXD5600GF ו-CXD5601GG, תוך מימוש הפונקציות של קליטת אותות ממערכות ניווט לווייניות (Global Navigation Satellite System, GNSS). לדברי היצרן, הם מתאפיינים בצריכת החשמל הקטנה ביותר בענף - 10 mW בלבד. במקביל, מוצג מודול GNSS CXD5430 למכשירים ניידים. משלוחים של מוצרים חדשים יחלו ביוני השנה.

הפופולריות של אפליקציות המשתמשות במידע GNSS הולכת וגדלה כל הזמן. אלה כוללים ניווט, סימון תמונות עם נתונים על מיקום הצילום, שמירת מסלולים שעברו. קליטת GNSS זמינה יותר ויותר במכשירים ניידים, כולל סמארטפונים, טאבלטים ומצלמות. עם זאת, צריכת החשמל הגבוהה של מקלטים עומדת בפני השימוש הנרחב בשירותי מיקום גלובליים, כאשר השימוש הפעיל בהם פוחתת האוטונומיה של המכשירים הניידים.

על ידי יישום אמצעים רבים להפחתת צריכת החשמל, כולל פיתוח מעגלים חדשים המבוססים על ידע בתחום עיצוב מעגלי קליטה, כמו גם ניסיון ביצירת מעגלי ניהול חשמל מתקדמים עבור שבבים בודדים, מומחי סוני הצליחו להתגבר על מגבלה זו. .

תכונה חשובה של השבבים החדשים היא ארכיטקטורה חדשה לאינטראקציה של בלוקים בודדים. המקלט מקבל לא רק נתוני GNSS, אלא גם נתונים מחיישנים רבים כגון מדי תאוצה, גירוסקופים וחיישני שדה מגנטי. זה עוזר לחדד ולהשלים מידע מיקום בתנאים שבהם אותות לוויין חלשים או נעדרים.

שבבים עובדים עם חמש מערכות ניווט: מערכת מיקום גלובלית (GPS), מערכת לוויין ניווט גלובלית (GLONASS), מערכת לוויין Quasi-Zenith (QZSS), מערכת הגדלה מבוססת לוויין (SBAS) ומערכת הודעות פנימית (IMES).

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר