カジノ入金不要ボーナス者は二次元系で最も高い電気伝導率を発見
ナノメートルサイズの導体中を移動する電子が「広い」経路を見つけることができず、電子同士が衝突してあらゆる場所で「衝突」すると、導体が加熱され、エネルギー損失が発生します。このような問題を解決するには、超高導電性材料の発見が鍵となります。
復丹大学物理学科のXiu Faxian氏の研究グループは最近、ニオブヒ素ナノリボンの表面状態が超高導電率を示し、これは現在二次元系で最高の導電率であることを観察した。電子散乱確率が低いメカニズムは、ワイル半金属の独特な電子構造 (すなわち、フェルミアーク表面状態) に由来します。
3 月 19 日、関連する研究結果が長文記事の形で Nature Materials 誌にオンライン掲載されました。
中実のパイプが水を通すことができないのと同じように、中空のパイプは水を通すことができます。物質内に伝導に関与できる自由電子が多数存在する場合、その物質は導体と呼ばれます。単位時間当たり単位面積を通過する電子の数によって、材料の導電率が決まります。
銅、金、銀は現在最も広く使用されている優れた導体です。中でも銅はトランジスタの配線として大量に使用されています。残念ながら、これらの材料が非常に薄くなり、二次元スケールに入ると、電子の散乱が大幅に増加し、電子の移動方向が大きな角度で偏向する傾向があり、導電率が急速に低下します。
情報化時代において、コンピューターとスマートデバイスはますます小型化しています。同時に、信号送信の量も爆発的に増加しました。それに応じて、チップ内のトランジスタの何千万もの相互接続ワイヤの「輸送圧力」も増加しました。 「電流が入力端からチップに入ると、それは数千人の軍隊が草原から単板橋まで行進するのと同じです。単板ブリッジで電子の散逸が大きい場合、動作中にチップが激しく発熱し、動作状態に影響を及ぼします。 「秀法賢氏は、これにより情報分野のさらなる発展がある程度制限されると述べました。
「行列」や「混雑」を起こさずに、これらのナノスケールの相互接続ワイヤ内を大量の電子がスムーズかつ高速に通過できるようにする方法はあるのでしょうか? 「『グリーンチャンネル』を構築できたらいいですね！」
一般に、導電率を高める方法は 2 つしかありません。 1つは電子の数を増やすこと、もう1つは電子の走行速度を速くすることです。しかし、両方を同時に達成することは困難です。しかし、ワイル半金属ニオブヒ素ナノリボンの表面で信じられないことが起こりました。トポロジカル表面状態 (フェルミアーク) の低散乱率メカニズムに基づいて、Xiu Faxian の研究グループは、金属銅膜の 100 倍、グラフェンの 1000 倍の導電率を達成しました。これは現在 2 次元システムの中で最高です。
ヒ化ニオブは実際には物理学者の「古い友人」です。近年、発見されたワイル半金属の最初のバッチが広範囲に研究されています。しかし、これまでの成果は肉眼で見える高次元のバルク材料に限られており、低次元状態での物性に関する研究はまだ行われていない。ナノマテリアルの調製は、最初に乗り越えなければならないハードルです。
「ニオブの融点は非常に高く、ヒ素の融点は非常に低いです。この 2 つの材料を融合するのは非常に困難です。高温加熱で「蒸す」ことはできません。半年後、研究者らは「直接」の考え方を変え、塩化ニオブと水素の化学反応をニオブの原料として使用し、それをヒ素と組み合わせました。ガスの流量はどれくらいですか? 温度はどれくらいですか? 触媒は必要ですか? 1 年以上繰り返し試行した後、ついにナノ構造が成長しました。
幅は数ミクロン、長さは数十ミクロン、厚さはナノメートルレベルです。爪ほどの大きさの酸化シリコン基板上に、髪の毛よりも細いナノ結晶が数百万個分布している。研究チームは「0」から「1」までの高品質なサンプルを用意しましたが、それ自体が先駆的な研究です。
「Nature-materials」の査読者は、サンプルの品質を高く評価しました。「ニオブヒ素ナノリボンの調製に使用された方法は興味深く革新的であり、これはトポロジカル材料の分野において非常にタイムリーな研究です。」 「彼らは非常に優れたサンプルをいくつか採取しました。」
ニオブヒ素ナノリボンの製造に成功した後、Xiu Faxian のチームはまだ満足しておらず、材料特性をさらに観察して発見するために、より高い山に登ることにしました。研究者らは、調製した新材料が驚くほど高い電気伝導率を持ち、材料自体が高濃度の電子と超高移動度の両方を備えていることを発見した。
Xiu Faxian氏は、ニオブヒ素ナノリボンの高い導電性は、その表面の独特な電子構造、つまりトポロジカルに保護された表面状態（フェルミアーク）によるものであると紹介した。 「トポロジカルに保護された表面状態の概念は、家庭で使われている磁器の器の外表面に金メッキが施されているのと同じように理解できます。磁器の器自体は導電性ではありませんが、表面の金膜は導電性を持っています。さらにすごいのは、トポロジカルに保護されていると、この金膜が摩耗すると自動的にその下に金の膜が現れ、再び導電層が形成されます。これは物質の電子構造によって決まるトポロジカルな表面状態です」それ自体。」
では、この表面状態が高い導電性をもたらすことはどのようにしてわかるのでしょうか?研究者らは、低温量子振動を測定する試験方法を使用し、フェルミアーク表面状態からの電子が伝導率の大部分に寄与していることを証明した。低温ホール素子の測定方法と比較して、これらの電子の濃度と移動度を得ることができます。 「秀法賢氏はチャイナ・サイエンス・ニュースに、「ニオブヒ素のこのフェルミアーク表面状態は、散乱率が低いという特徴を持っている。電子濃度が高くなった場合でも、システムは依然として低い散乱確率を維持します。これにより、ほとんどの電子が一方向に移動するようになり、電子伝達の効率が大幅に向上します。 ”
従来の量子現象とは異なり、フェルミアークの性質は室温でも有効です。この発見は、材料カジノ入金不要ボーナスが高性能の導体を見つけるための実現可能なアイデアを提供します。この特殊な電子構造を利用することで、電子の散乱を抑えながら電子の数を増やすことができ、優れた導電性を実現することができ、電子機器の省エネルギー化に応用できる可能性があります。
報告によると、復丹大学物理学科教授の秀法賢氏が責任著者、復丹大学物理学科博士課程学生の張氏が筆頭著者、復丹大学物理学カジノ入金不要ボーナス部生倪卓良氏、中国カジノ入金不要ボーナス院高磁場カジノ入金不要ボーナスセンター准研究員張京雷氏、中国カジノ入金不要ボーナス院高磁場カジノ入金不要ボーナスセンター准研究員袁祥氏が筆頭著者であると報告されている。復旦大学の物理学博士が共同筆頭著者です。この研究作業は、復旦大学、中国カジノ入金不要ボーナス院高磁場カジノ入金不要ボーナスセンター、南京大学、カリフォルニア大学デービス校、クイーンズランド大学、北京理工大学、チューリッヒ工科大学、アイルランドのトリニティカレッジ、その他多くの機関との協力により完了した。その中で、南京大学のワン・シャンガン教授とカリフォルニア大学デービス校のセルゲイ・サブラソフ教授が重要な理論的サポートを提供してくれました。
出典:サイエンス ネットワーク
