| 0 |
|
Сотрудники института нанотехнологий MESA+ при Университете Твенте в кооперации с исследователями из Университета Страсбурга и Технологического университета Эйндховена впервые добились успеха в создании идеальных одномерных молекулярных проводников, электрическая проводимость которых может быть почти полностью подавлена слабым магнитным полем при комнатных температурах.
Механика процесса, возможно, родственна устройству биологического компаса, используемому некоторыми перелетными птицами для ориентации по геомагнитному полю. Это достижение, представленное в журнале Science, обеспечит создание радикально усовершенствованных магнитных сенсоров, например, для смартфонов.
В экспериментах, описываемых в этой публикации, ученые в качестве исходного материала использовали DXP — органический краситель красного цвета. Для формирования из его молекул одномерных цепочек длиной от 30 до 100 нм, DXP заключали в кристаллы цеолита. Эти пористые алюмосиликатные образования имеют структуру, испещренную узкими параллельными каналами диаметром 1 нм (лишь чуть больше, чем поперечный размер молекулы DXP).
Кристаллы цеолита с молекулярными проводами, затем, помещали на электропроводящую основу, и, при помощи очень тонкого щупа атомно-силового микроскопа, измеряли электрические характеристики молекулярных цепочек.
Как указал руководитель исследования, профессор Уилфред ван дер Вель (Wilfred van der Wiel), измерение электропроводности молекулярных проводов уникально само по себе, но еще более впечатляющими оказались результаты, полученные под воздействием магнитного поля. Проводимость практически полностью нарушалась при напряженности поля всего в несколько миллитесла (такое поле несложно создать, например, магнитом бытового холодильника).
Это явление носит название магниторезистивности и применяется в считывающих головках жестких дисков. Обычно для его генерации необходимы магнитные вещества, однако сверхвысокая магниторезистивность, зарегистрированная в Твенте, достигалась без таких материалов.
Авторы статьи приписывают наблюдавшийся эффект взаимодействию между электронами, создающими ток, и магнитным полем, генерируемым атомными ядрами в органических молекулах. Подавление тока слабым магнитным полем объясняется знаменитым квантовомеханическим принципом исключения Паули, в соответствии с которым никакие два электрона (фермиона) не могут иметь одинаковые квантовые числа. Так как провода, по сути, являются одномерными, действие принципа Паули имеет эффект сродни аварии на дороге с односторонним движением. Гипотеза ученых получила подтверждение в компьютерных расчетах.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
