Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Научные достижения

Команда ученых из университетов Колумбии и Виргинии в ходе эксперимента впервые наблюдала негативную рефракцию электронов, проходящих через границу двух сред в проводящем материале. Это открытие, опубликованное в журнале Science, может привести к развитию новых типов электронных переключателей, основанных на оптических принципах.

Свет меняет направление, или преломляется, когда идет от одного материала к другому. Коэффициент преломления определяет степень изменения траектории движения и является положительным для обычных материалов, таких как стекло. Однако, можно создать оптические метаматериалы с отрицательным коэффициентом преломления. Это приведет к появлению новых технологий, таких как суперлинзы, которые могут фокусироваться за пределами дифракционного предела, и оптические плащи, которые делают предметы под ними невидимыми, потому что свет их огибает.

Электроны ведут себя похожим на лучи света образом и тоже подвержены преломлению на границе соприкосновения двух полупроводников с разными типами проводимости, дырочной и электронной. Эта граница называется p-n-переход и лежит в основе работы диодов и транзисторов.

Возможность негативной рефракции в p-n-переход графена впервые была предсказана в 2007 году, но такой эксперимент требовал чрезвычайно чистых приборов, чтобы электроны могли двигаться без рассеяния и на большие расстояния. За последние 10 лет ученые разработали такую технологию. В результате проведенного эксперимента они обнаружили, что траектория электронов при движении через p-n-переход изменилась.

Ученые получили визуальную карту преломления, которая позволила им первыми подтвердить отношения между падающим лучом и углом преломления (закон Снеллиуса в оптике), а также подтвердить значение интенсивности как функции угла (формулы Френеля), пишет Phys.org.

«Способность управлять электронами в проводящем материале открывает совершенно новые пути осмысления электроники, — говорит Кори Дин, руководитель группы исследователей. — Например, переключатели, благодаря которым работают микрочипы в компьютерах, потребляют много энергии. Если использовать фокусировку, чтобы направлять „луч“ электронов между электродами, это может существенно увеличить эффективность и решить одну из главных проблем на пути создания более быстрой и энергетически экономичной электроники».

Еще одним прорывом в области физики стало создание двуслойного графена с возможностью контроля. в нем импульс электронов. Это открывает путь к электронике, которая требует меньше энергии и выделяет меньше тепла, чем кремниевые транзисторы.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Почему «московий» и «оганесон» устроили раскол между физиками и химиками?
Кейсы
40% пользователей за год удалили аккаунт хотя бы в одной социальной сети
Кейсы
Тренды
Секс-андроидов научили отказываться от интимных связей, если они не в настроении
Microsoft встроила искусственный интеллект в Windows 10
Тренды
Сэр Харшад Бадехиа — о бронежилетах будущего, русских математиках и металлургии
Тренды
Google представила искусственный интеллект для больниц. Он может предсказать смерть пациентов
Медицина будущего
Искусственный жир поможет водолазам находиться несколько часов в ледяной воде
Кейсы
«Надежнее золота»: блокчейн в цифрах
Блокчейн
Робопес SpotMini от Boston Dynamics прошелся по улицам Ганновера
Доброжелательные роботы
Бас Лансдорп, Mars One: «Моя жена отдала бы все, чтобы не лететь на Марс»
Полет на Марс
Как big data, блокчейн и 3D-печать сделали пищу полезнее
Мнения
Томас Циммерман, IBM, — о том, как остановить конец света, спасая планктон
Тренды
Тренды
Без Siri, Алисы и «Окей, Google»: как и зачем нас подслушивают собственные телефоны
Шрада Агарвал, Outcome Health: «Когда человек знает о своей болезни, от этого выигрывает и он, и фарма»
Мнения
Тренды
«Дорогая, я ухожу от тебя к роботу!»: заменят ли секс-андроиды реальные отношения?
7 правил для начинающих и разумных блокчейн-инвесторов
ICO
Четвертая революция: как интернет вещей изменит промышленность и нефтедобычу
Тренды
Не витайте в «облаках»: как провайдеры обманывают доверчивых клиентов
Мнения
Когда мы начнем летать на автомобилях в городе?
Тренды
Как в Россию проникают технологии: интернет-рестораны, маникюр на дому и «умное» страхование
Кейсы
Гендиректор Uber Дара Хосровшахи: «Автомобили должны ездить в трех измерениях»
Мнения
Олег Бабкин: «Системных администраторов никто не обучает, обучают только разработчиков»
Мнения
«Чтобы создать новое лекарство, нужно 10–12 лет и миллиард долларов»
Мнения
Тренды
Сооснователь «Евросети» Тимур Артемьев: «Мы будем летать из Лондона в Сидней через космос. Так ближе»
Новый стандарт рекламного рынка: что нужно знать о programmatic, чтобы рекламироваться эффективно
Тренды
Иван Горшунов, Etcetera, — о мобильных приложениях, стартапах и «внутренней девятиэтажке», которая мешает заглянуть за горизонт
Мнения
Билетный IT: как построить технологическую платформу вокруг билетного бизнеса
Кейсы
Cognitive Technologies: как российское бездорожье поможет искусственному интеллекту водить машины лучше, чем люди
Кейсы
Кейсы
10 предпринимателей — о том, как им помогают новые технологии в жизни и бизнесе
Don’t open the doors: как сделать игру из пластилина в одиночку (и привлечь инвестора на следующий проект)
Кейсы
Софт, бот, нейросеть: айтишники объясняют, почему не боятся автоматизации, роботизации и ИИ
Кейсы
Специалист по лучевой диагностике Сергей Морозов: искусственный интеллект возьмет на себя 30% функций врача и до 60% функций лаборантов
Мнения
Системный архитектор Алексей Усов — о Red Hat, международных стандартах, Linux и «Платоне»
Мнения
Microsoft впервые за три года обогнала Google по капитализации. Теперь компания — в тройке самых дорогих
Тренды
Российская компания представила систему, которая превращает любой трактор и комбайн в беспилотник
Сельское хозяйство
Тренды
Массачусетский институт показал неопубликованное ранее видео из выступления Стива Джобса
Антон Трантин, Pulsar VC: почему вашему стартапу не нужен блокчейн
Блокчейн
Одна распознает, другая проверяет, третья следит, чтобы никто не мухлевал: как нейронные сети работают над изображениями и видео
Тренды
«Ну как бы э-э-э»: почему Google Duplex — не прорыв
Тренды
Ростуризм предложил создать аналог Booking.com в России
Мнения
В Бурятии прошло новое тестирование почтовых дронов. На этот раз беспилотник не разбился
Тренды
Создатели Pokemon Go выпустят новую игру в 2018 году
Кейсы
Роман Аранин, Observer: «Мы не хотим делать инвалидные коляски уровня «Жигулей»
Мнения
Большинство популярных витаминов оказались бесполезными
Кейсы
Virgin Galactic провела успешное испытание космического корабля для туристов
Частный космос
В США представили мобильную энергоэффективную деревню, напечатанную на 3D-принтере
Умный дом
Тренды
Сбербанк начнет выдавать биометрические водительские права уже в декабре 2018 года
Китай пригласил любые страны развивать свою околоземную станцию — замену МКС
Частный космос
Samsung открыла в России центр искусственного интеллекта — в нем будут сотрудничать со стартапами и студентами
Тренды