Слово «сверхизолятор» может звучать, как маркетинговое название для теплоизоляционного материала, но, на самом деле, так обозначили новое фундаментальное состояние вещества, обнаруженное учеными из Национальной лаборатории Аргон в сотрудничестве с несколькими европейскими институтами. Это открытие задает новые направления в исследовании физики твердого тела и может послужить предпосылкой для появления нового поколения микроэлектронных приборов. Основой работы послужили исследования, проведенные в Новосибирском институте физики полупроводников и университете Регенсбурга.
Группа исследователей создала тонкую пленку нитрида титана, которая была охлаждена почти до абсолютного нуля. Когда ученые попробовали провести через этот материал ток, они обнаружили, что при температуре ниже определенного порога сопротивление возросло в 100000 раз. Подобный эффект удавалось получить и при уменьшении внешнего магнитного поля. Таким образом, вещество приобретало свойства «сверхизолятора».
«Сверхизоляторы» могли бы найти применение во многих областях, например, в электронных схемах, датчиках и батареях питания. Скажем, разряд батареи за счет неидеальной изоляции приводит к естественному уменьшению ее заряда с течением времени. В таких случаях, «сверхизолятор» мог бы предотвратить разряд и удерживать заряд в течение сколь угодно длительного времени, подобно тому, как сверхпроводник позволяет поддерживать ток.
Интересно, что вышеупомянутый нитрид титана является сверхпроводником. По мнению ученых, сверхпроводником или «сверхизолятором» при охлаждении материал становится в зависимости от толщины пленки.
Со временем ученые рассчитывают научиться создавать сверхпроводящие «провода» в изоляции из «сверхизолятора». Такая структура была бы оптимальным токопроводящим каналом, в котором практически отсутствуют тепловые потери энергии. Как утверждается, это открыло бы новые перспективы в микроэлектронике.
Подождите...