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俄罗斯科学家论证绝缘体转变为导体的可行性

【所属类目】:科技时讯      【添加时间】:2018-4-18 9:54:00      【关键字】:绝缘 导体      【点击】:272      【转载地址】;中国驻俄大使馆

据俄罗斯新闻网报道,俄罗斯量子中心、国立莫斯科大学与其欧洲合作伙伴所组成的联合科研团队首次理论论证了大功率飞秒激光脉冲作用下莫特绝缘体可转变为导体的可行性,这为微电子领域的发展开辟了新的途径。相关成果发布在Nature Photonics科学期刊上。

为研究大功率飞秒激光作用下材料的性能变化,研究人员进行了计算机仿真,以反射频谱作为参数分析了绝缘体内电子相互作用的变化,确定了电子关联效应与材料导电性之间的关系,以此验证了莫特绝缘体转变为导体的可行性及相应条件。此前,此类研究方法仅限于单个原子或分子的研究,用于原子轨道上电子状态的基础研究工作,这是该研究方法在固体物理领域的首次尝试。

固体物质微观结构的多样性使得物质的电学性能具有非常大的差异,其两种极端情况为金属和绝缘材料。由于电子可在晶体内自由移动,所以金属具有导电性,而后者的电子则被原子核紧紧束缚住,所以绝缘体不具导电性,其他材料的电学性能指标则介于两者之间,是其一系列的“过渡”方案。莫特绝缘体是具有特殊电学性能的材料,其成份是过渡金属的氧化物,诸如NiO、CoO、MnO等,莫特绝缘体常温下表现为导体,当冷却到一定温度下时转变为绝缘体,这是由电子之间相互作用引起的关联效应所造成的。

此项科研工作是迈向科学未知领域(terra incognita)的第一步,因为此前从未研究过超强光场中“莫特”绝缘体的形态,所获得的结果可用于准确评价物质流非平衡态系统,这是量子物理领域重要课题之一。


责任编辑:吴庆峰
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