Chất siêu dẫn với chất bán dẫn được kết hợp, mang lại ý nghĩa lớn trong nghiên cứu
Chất siêu dẫn với chất bán dẫn được kết hợp, mang lại ý nghĩa lớn trong nghiên cứu

Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học đã thành công ở trong việc phối hợp hai loại vật chất đặc biệt với nhau. Đó chính là một chất bán dẫn siêu mỏng, nó chỉ dày một nguyên tử kết hợp cùng và một chất siêu dẫn, chúng có khả năng dẫn điện với điện trở bằng không. Cả hai vật liệu này đều có những đặc tính khác thường và hấp dẫn, và bằng cách kết hợp chúng với nhau thông qua một quá trình chế tạo tinh vi trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đang hy vọng sẽ mở ra tất cả các loại ứng dụng mới trong vật lý cổ điển và lượng tử. Prosynews.com sẽ thông tin nhiều hơn về thành công của nghiên cứu này qua bài viết hôm nay.

Kết hợp chất siêu dẫn với vật liệu bán dẫn

Các nhà khoa học vừa kết hợp thành công hai vật liệu của tương lai: một lớp bán dẫn siêu mỏng, có bề dày tương đương một nguyên tử; và một vật liệu siêu dẫn có thể dẫn điện với điện trở bằng “0”. Cả hai đều có những thuộc tính tuyệt vời, và thông qua việc kết hợp chúng với nhau trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học hy vọng mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng trong vật lý cổ điển và lượng tử. Chất bán dẫn là chìa khóa tạo ra các thiết bị điện tử trong cuộc sống của chúng ta.

Kết hợp chất siêu dẫn với vật liệu bán dẫn

Chất bán dẫn là chìa khóa tạo ra các thiết bị điện tử trong cuộc sống của chúng ta, từ tivi đến điện thoại. Khả năng dẫn điện của chúng có thể được điều chỉnh bằng nhiều cách, đơn giản nhất là giữ chúng ở điện thế nhất định, đem lại khả năng dễ dàng bật/tắt dòng điện đi qua. Trong thử nghiệm mới, các nhà khoa học đã trích xuất một lớp mỏng chất bán dẫn molybdenum disulfide (MoS2) và bổ sung lớp này vào quá trình tổng hợp vật liệu.

Các nhà khoa học sử dụng chất siêu dẫn molybdenum rhenium

Chất siêu dẫn là các chất có khả năng truyền điện với độ trở bằng không. Không sinh nhiệt, nhưng chỉ hoạt động ở điều kiện nhiệt độ rất thấp. Trong thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu sử dụng chất siêu dẫn molybdenum rhenium (MoRe). Hy vọng quan sát được một hiện tượng vật lý hoàn toàn mới khi kết hợp 2 vật liệu.

Theo lời nhà vật lý học Andreas Baumgarter tới từ Đại học Basel. Thì trong chất siêu dẫn, các electron tự sắp xếp thành các cặp. Trong chất bán dẫn, các electron di chuyển một mình. Trên các quãng đường riêng tương ứng với mô-men từ của chúng. “Chúng tôi đặt câu hỏi liệu electron sẽ di chuyển ra sao khi kết hợp 2 vật liệu với nhau”.

Các nhà khoa học sử dụng chất siêu dẫn molybdenum rhenium

Nhóm nghiên cứu phát hiện hiện tượng liên kết mạch. Giữa hai lớp vật liệu khi nhiệt độ ở mức -273,15°C, gần độ 0 tuyệt đối. Mehdi Ramezani, thành viên nhóm cho biết đây chính là thứ mà họ tìm kiếm. Nhưng đến giờ mới thực hiện được. Để gắn kết hai lớp vật liệu với nhau ban đầu không đơn giản. Chúng được xếp lớp như sandwich, với lớp cách điện bên trên và dưới. Với lỗ được đục ở lớp cách điện để tạo ra tiếp xúc điện cực.

Đây là nền móng để sáng tạo ra các loại siêu vật liệu khác

Chất siêu dẫn sẽ lấp đầy lỗ này, quá trình được thực hiện trong hộp kín khí. Chứa đầy ni-tơ lỏng để ngăn trường hợp thiết bị tổn thương trong quá trình thí nghiệm. Các nhà khoa học phải sử dụng tay điều khiển từ xa siêu nhỏ. Để hoàn thành quy trình dưới kính hiển vi. Vật liệu siêu dẫn lấp đầy các khoảng trống do các lỗ để lại. Và quá trình này được kết thúc bên trong một hộp găng tay chứa đầy nitơ. Để bảo vệ hệ thống hoàn thiện khỏi bị hư hỏng. Bộ điều khiển vi mô được điều khiển từ xa được sử dụng. Để hoàn thiện quá trình chế tạo, dưới kính hiển vi quang học.

Với việc chế tạo hiện đã đạt được, việc thử nghiệm và các thí nghiệm có thể bắt đầu. Và đã bắt đầu, trong tủ lạnh được làm mát gần bằng không tuyệt đối. Hơn nữa, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng họ có thể sử dụng kỹ thuật tương tự để làm việc với các chất bán dẫn khác trong tương lai, mở rộng hơn nữa tiềm năng của nó. Đây lần đầu tiên một loại vật liệu bán dẫn với điện trở bằng không được tổng hợp. Thành quả giúp các nhà khoa học tỏ ra hứng thú với tiềm năng tạo ra các loại siêu vật liệu khác nữa. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nano Letters.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Next Post

Cách phòng và cách xử lý khi trẻ bị hóc dị vật

Trẻ thường tò mò nghịch ngợm, nhất là những bé càng nhỏ tuổi, vì chưa biết gì về thế giới nên cái gì cũng có thể cho lên miệng gặm nhai rồi nuốt, dẫn đến tình huống trẻ bị hóc dị vật xảy ra không hề hiếm lạ. Nếu là […]
Cách phòng và cách xử lý khi trẻ bị hóc dị vật