Στη Ρωσία, κατάφεραν να βελτιώσουν τις ιδιότητες ενός μοναδικού ημιαγωγού δέκα φορές
ΜΟΣΧΑ, 13 Οκτωβρίου - RIA Novosti. Νέα δεδομένα για τις ιδιότητες του τιτανικού ασβεστίου-χαλκού, ενός ημιαγωγού ικανού να αποθηκεύει πολλή ενέργεια υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου, έλαβαν επιστήμονες από το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο Ural μαζί με συναδέλφους από τη Ρωσική Ακαδημία Επιστημών. Σύμφωνα με αυτούς, τα αποτελέσματα που θα προκύψουν θα επιτρέψουν την ανάπτυξη μιας σειράς νέων στοιχείων για τη μικροηλεκτρονική, καθώς και τη δημιουργία μιας ιδέας που εξηγεί τις μοναδικές ιδιότητες του υλικού. Άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Journal of Physics and Chemistry of Solids .
Διηλεκτρική σταθερά - χαρακτηριστικό των υλικών που δεν μεταδίδουν ρεύμα. Υπό την επίδραση ενός εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου, το διηλεκτρικό πολώνεται, για παράδειγμα, λόγω του σχηματισμού ζευγών δεσμευμένων ιόντων, ως αποτέλεσμα των οποίων η ουσία συσσωρεύει ενέργεια, εξήγησαν οι επιστήμονες.
Το τιτανικό ασβέστιο-χαλκό, ή CCTO, είναι ένας από καιρό γνωστός ημιαγωγός, ο οποίος χαρακτηρίζεται τόσο από καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα όσο και από μια γιγαντιαία διηλεκτρική σταθερά, 1000-10000 φορές υψηλότερη από άλλα υλικά με αυτό το αποτέλεσμα. Αν και αυτή η ιδιότητα του SSRT είναι γνωστή για περισσότερα από 20 χρόνια, δεν έχει δοθεί ακόμη καμία εξήγηση για αυτό το φαινόμενο, είπαν οι ειδικοί.
Επιστήμονες από το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο Ural (UrFU) και το Ινστιτούτο Χημείας Στερεάς Κατάστασης, Παράρτημα Ουραλίων της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, έχοντας μελετήσει έναν αριθμό οξειδίων με βάση το SSTO, βελτίωσαν την εξήγηση των ιδιοτήτων του και άρχισαν να δημιουργούν μια νέα ιδέα για εξηγήσει αυτό το φαινόμενο. Επιπλέον, σύμφωνα με αυτούς, κατάφεραν να βρουν έναν τρόπο επεξεργασίας SSTO υπό συνθήκες υψηλών πιέσεων και θερμοκρασιών, μετά από τις οποίες η διηλεκτρική σταθερά του υλικού αυξάνεται κατά 10 φορές.
"Δύο βασικά μοντέλα που εξηγούν το φαινόμενο SSTO: το IBLC, το οποίο θεωρεί το μέγεθος των ορίων μεταξύ των κόκκων που αποτελούν το υλικό και τις διαδικασίες πόλωσης στην περιοχή αυτών των ορίων, ως παράγοντα προτεραιότητας της διαπερατότητας, και το NBLC, η οποία θεωρεί ότι το μέγεθος των ίδιων των κόκκων και οι διαδικασίες πόλωσης στο εσωτερικό τους είναι σημαντικές Παρόλο που τα αποτελέσματά μας υποστηρίζουν το NBLC, εργαζόμαστε για τη δημιουργία ενός γενικότερου μοντέλου που λαμβάνει υπόψη τα δυνατά σημεία και των δύο "προκατόχων", εξήγησε η Nina Melnikova. Αναπληρωτής Καθηγητής του Τμήματος Φυσικής Συμπυκνωμένης Ύλης και Συστημάτων Νανοκλίμακας του Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου Ural.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η δεκαπλάσια αύξηση της διαπερατότητας στα πειράματά τους οφειλόταν ακριβώς στην αύξηση του μεγέθους των κόκκων της ουσίας. Ωστόσο, το σύνολο των ληφθέντων δεδομένων δεν «ταιριάζει» πλήρως σε κανένα από τα μοντέλα, γεγονός που υποδηλώνει την ανάγκη ανάπτυξης μιας νέας εξήγησης για αυτό το φαινόμενο.
«Τα κεραμικά προϊόντα από SSTO επεξεργασμένα σύμφωνα με την τεχνολογία μας έχουν μεγάλες δυνατότητες στη μικροηλεκτρονική ως στοιχεία για συσκευές αποθήκευσης ενέργειας με ευρύ φάσμα θερμοκρασιών, ως μέσο για μικροσκοπικούς πυκνωτές ή ως αντιστάσεις ημιαγωγών με μη γραμμική αντίσταση», είπε ο κορυφαίος μηχανικός του Τμήμα Συμπυκνωμένης Φυσικής.Συστήματα κατάστασης και νανοκλίμακας UrFU Abdullo Mirzorakhimov.
Με βάση τα αναφερόμενα στοιχεία, που αποτελούνται από SSTO με λεπτούς κόκκους, όπως εξηγούν οι ειδικοί, είναι δυνατή η ανάπτυξη νέων συστημάτων μνήμης τυχαίας πρόσβασης και πολυστρωματικών πυκνωτών, τα οποία έχουν μεγάλη ζήτηση στα σύγχρονα ηλεκτρονικά. Τα κεραμικά με μεγάλους κόκκους, σύμφωνα με τους επιστήμονες, θα είναι χρήσιμα για την προστασία των γραμμών ηλεκτρικού ρεύματος και οποιωνδήποτε ηλεκτρονικών συσκευών από υπερτάσεις ρεύματος.
Σύμφωνα με αυτούς, η παραγωγή ηλεκτρονικών στοιχείων που προτείνονται από επιστήμονες του Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου Ural είναι πλήρως εφικτή με βάση τις ρωσικές τεχνολογίες και τις δυνατότητες παραγωγής.
Στο μέλλον, η επιστημονική ομάδα σκοπεύει να συνεχίσει θεμελιώδεις εργασίες για να εξηγήσει το φαινόμενο της υψηλής διηλεκτρικής αγωγιμότητας του SSTO, καθώς και να αποκτήσει μια σειρά νέων υλικών με βάση αυτό.
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο της υλοποίησης του έργου Priority 2030.
Τελευταία τροποποίηση στιςΣάββατο, 11 Φεβρουαρίου 2023 07:31