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.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

«Настроить системы умного дома уже не сложнее, чем установить Windows»
Умный дом
«WorldSkills — отличный пункт в резюме»
Иннополис
Китайцы с высоким рейтингом смогут арендовать электрокар у Alibaba
Тренды
ИИ-рынок вакансий обещает каждому найти работу
Идеи
Крупнейшие компании помогут IBM коммерциализировать квантовый компьютер
Тренды
Чистый транспорт
В Австралии запустят первый поезд на солнечной энергии
Робот-морская звезда мгновенно адаптируется к неожиданным повреждениям
Робототехника
BAIC прекратит производство автомобилей с ДВС к 2025 году
Тренды
Криптовалюты
«Биткойн провалился как валюта»
Илон Маск: «Общественный транспорт — это полный отстой»
Мнения
ИИ-версия поттерианы: «Гарри отвел глаза от головы и бросил их в лес»
Искусственный интеллект
Во Франции запретят Facebook детям до 16 лет
Социальные сети
В США отменили сетевой нейтралитет
Кейсы
Новая технология Alphabet X подключит к интернету миллионы индийцев
Интернет для всех
Разработан устойчивый электровелосипед для пожилых
Транспорт будущего
Биотех-стартап Ginkgo Bioworks стал «единорогом»
Биотехнологии
В Китае с поддельной едой будут бороться с помощью блокчейна
Блокчейн
Daimler начал поставки городских электрогрузовиков в Европе
Тренды
Дания использует криптовалюту для помощи развивающимся странам
Блокчейн
Эндрю Ын займется внедрением ИИ на фабриках
Искусственный интеллект
Распознавание лиц
Китайские камеры слежения засекли журналиста ВВС за 7 мин
Thor Trucks — новый конкурент электрогрузовика Tesla Semi
Электротранспорт
К 2021 году самолеты на 75% будут состоять из напечатанных деталей
Кейсы
«Биологические часы» помогут подобрать персональное лечение
Медицина будущего
Создан микрочип, который почти невозможно взломать или разрушить
Кибербезопасность
Кейсы
Российские инженеры напечатали компактный двигатель для дронов
В Нью-Йорке создадут первую в мире цифровую систему энергоснабжения
Идеи
«Батареи для электрокаров перестанут дешеветь после 2020 года»
Электромобили
Сотрудники Tesla: «90% автомобилей Model S и Model X выходят с дефектами»
Мнения
В России учет алкоголя переводят на блокчейн
Тренды
Термоядерный синтез
«Реактор на основе водорода и бора будет готов в течение 10 лет»
Китай собирает ДНК граждан под видом бесплатной меддиагностики
Тренды
Стартап ObEN создает реалистичных 3D-аватаров
Кейсы
Робототехника вызвала бум электродвигателей
Робототехника
«До Скайнета еще далеко, но все же лучше к нему подготовиться»
Мнения
Идеи
Светящиеся растения заменят фонари и светильники
Вертикальные фермы Local Roots обещают прокормить космонавтов
Еда будущего
Ученые из МГУ разработали и протестировали квантовый телефон
Квантовые технологии
Солнечная энергетика в США заменит 10 ГВт газовых электростанций
Тренды
Toyota и Panasonic объединились для разработки батарей для EV
Аккумуляторы
Создан новый тип вентиля для квантового компьютера
Квантовые технологии
Технологию автономных имплантов подсмотрели у электрических угрей
Импланты
Aurora передала военным систему автопилота для вертолетов
Беспилотная авиация
Блокчейн
Криптокотята на блокчейне выгоднее, чем пенсионные накопления
«ИИ разрушает нашу свободу воли»
Искусственный интеллект
Южная Корея запретит банкам проводить операции с криптовалютами
Блокчейн
Китай собирается создать в стране 290 «умных городов»
Умные города
Криптомания привела к рекордному росту эфира и лайткойна
Криптовалюты
ЗОЖ предотвращает смертность раковых больных на 40%
Борьба с раком