Ученые создали аналог черной дыры на микросхеме из графена и металла, что ведет себя как вода

Исследователи из Гарвардского университета и технологий компании raytheon ББН обнаружили, что заряженные частицы, которая переносит электрический заряд на поверхности графена высокой степени чистоты и вести себя как жидкость с некоторых релятивистских свойств. Открытие может привести к новым технологиям для эффективного преобразования тепла в электрическую энергию и на более экзотические вещи, например, сколы на поверхности которой можно моделировать некоторые аспекты поведения сверхновых звезд, черных дыр и других астрономических объектов.

Известно, что графен представляет собой очень легкий и прочный материал, обладает высокой электро-и теплопроводностью, он является одновременно прочным и гибким. Такой уникальный набор характеристик этого материала можно рассматривать как альтернативную замену кремния в электронике или в литиевые батареи. Кроме того, кабели для первого космического лифта, когда она будет построена, могут быть изготовлены из графена или его ближайшего «родственника» — углеродные нанотрубки.

Исследователи во главе с профессором Филиппом Ким (профессор Филипп Ким), нашли другой способ получения высококачественных листов графена и использовал его, чтобы обнаружить один примечательный свойства этого материала. Они обнаружили, что при определенных условиях частиц, которые несут электрический заряд на поверхности графена ведут себя как жидкость, а не отталкиваются друг от друга, эти частицы сталкиваются триллионы раз в секунду.

Команда изолированные один профессор Ким слой графена, защищая его с обеих сторон слоем нитрида бора, прозрачный кристаллический материал, известный как «белый графен» из-за аналогичных свойств и атомной структуры. Оставлена без защитного слоя концы листа графена были рассмотрены в ионизированных заряженных частиц и, благодаря этому, ученые смогли наблюдать воочию процессы движения электрических зарядов, возникшее под действием внешних приложенных электрических потенциалов и потоков тепла.

Когда большинство материалов, подвергающихся воздействию электрического поля, отрицательно заряженные электроны и их антиподы, электронные дырки движутся в противоположных направлениях. Однако, при определенных условиях, например, под действием тепла от внешнего источника, этих носителей отрицательных и положительных зарядов начинают двигаться в одном направлении. Но в любом случае заряженных частиц в обычных условиях практически не взаимодействуют друг с другом.

Однако, двумерная природа и сотовая структура графена высокой степени чистоты заставить заряженные частицы двигаться в одном направлении, сталкивается друг с другом с большой частотой, образуя своего рода quasirelativistic сильновзаимодействующей плазмы, известной как Дирак жидкости. «Физика, которые мы обнаружили, изучая черные дыры и теория суперструн, и на поверхности графена», — говорит Андрей Лукас (Андрей Лукас), один из исследователей, «это первый пример релятивистской гидродинамической системы из металлических материалов».

Графен открыли в эффекты релятивистской гидродинамики могут быть использованы для создания чипов, которые работают несколько отличается от традиционных принципов электроники. Это, в свою очередь, позволит не только обеспечить высокую производительность этих чипов. Эти чипы могут быть использованы в качестве тест-средств для экспериментов, раскрывающих сущность сложных квантовых явлений, о существовании которых до этого времени были найдены только в некоторых типах астрономических объектов.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.