Pre nekog vremena, publikacija Communications Physics objavila je naučni članak „Ispremanje feroelektričnih domena za negativan kapacitet“, čiji su autori bili ruski fizičari sa Južnog federalnog univerziteta (Rostov na Donu) Jurij Tihonov i Ana Razumnaja, fizičari iz Francuske. Univerzitet u Pikardiji nazvan po Jules Verne Igor Lukyanchuk i Anais Sen, kao i naučnik o materijalima iz Argonske nacionalne laboratorije Valery Vinokur. Članak govori o stvaranju “nemogućeg” kondenzatora s negativnim nabojem, što je bilo predviđeno prije nekoliko desetljeća, ali je tek sada provedeno u praksi.
Razvoj obećava revoluciju u elektronskim kolima poluvodičkih uređaja. Par "negativnog" i konvencionalnog kondenzatora s pozitivnim nabojem, spojenih u seriju, povećava nivo ulaznog napona u datoj tački iznad nominalne vrijednosti na onaj potreban za rad određenih dijelova elektronskih kola. Drugim riječima, procesor se može napajati relativno niskim naponom, ali oni dijelovi kola (blokova) koji zahtijevaju povećan napon za rad će dobiti kontroliranu snagu s povećanim naponom koristeći parove „negativnih“ i konvencionalnih kondenzatora. Ovo obećava poboljšanje energetske efikasnosti računarskih kola i još mnogo toga.
Prije ove implementacije negativnih kondenzatora, sličan efekat je postignut za kratko vrijeme i samo pod posebnim uslovima. Ruski naučnici, zajedno sa kolegama iz SAD i Francuske, došli su do stabilne i jednostavne strukture negativnih kondenzatora, pogodnih za masovnu proizvodnju i rad u normalnim uslovima.
Struktura negativnog kondenzatora koju su razvili fizičari sastoji se od dva odvojena područja, od kojih svaki sadrži feroelektrične nanočestice s nabojem istog polariteta (u sovjetskoj literaturi su se zvali feroelektrici). U svom normalnom stanju, feroelektrici imaju neutralni naboj, što je posljedica nasumično orijentiranih domena unutar materijala. Naučnici su bili u mogućnosti da razdvoje nanočestice sa istim nabojem u dvije odvojene fizičke oblasti kondenzatora - svaka u svom području.
Na konvencionalnoj granici između dva suprotno polarna područja odmah se pojavio takozvani zid domene - područje promjene polariteta. Pokazalo se da se domenski zid može pomjeriti ako se napon dovede na jedan od regiona strukture. Pomicanje zida domene u jednom smjeru postalo je ekvivalentno akumulaciji negativnog naboja. Štaviše, što je kondenzator više napunjen, to je niži napon na njegovim pločama. To nije slučaj sa konvencionalnim kondenzatorima. Povećanje naboja dovodi do povećanja napona na pločama. Budući da su negativni i obični kondenzator spojeni u seriju, procesi ne krše zakon održanja energije, već dovode do pojave zanimljive pojave u vidu povećanja napona napajanja na željenim tačkama u elektronskom kolu. . Bit će zanimljivo vidjeti kako će se ovi efekti implementirati u elektronička kola.
izvor: 3dnews.ru