Hai tempo, a publicación Communications Physics publicou un artigo científico "Aproveitando dominios ferroeléctricos para a capacitancia negativa", cuxos autores foron físicos rusos da Universidade Federal do Sur (Rostov-on-Don) Yuri Tikhonov e Anna Razumnaya, físicos da Francia. Universidade de Picardía leva o nome de Jules Verne Igor Lukyanchuk e Anais Sen, así como o científico de materiais do Laboratorio Nacional de Argonne Valery Vinokur. O artigo fala sobre a creación dun condensador "imposible" cunha carga negativa, que foi previsto hai décadas, pero que só agora se puxo en práctica.
O desenvolvemento promete unha revolución nos circuítos electrónicos dos dispositivos semicondutores. Un par dun condensador "negativo" e un condensador convencional con carga positiva, conectados en serie, aumentan o nivel de tensión de entrada nun punto determinado por encima do valor nominal ata o necesario para o funcionamento de seccións específicas de circuítos electrónicos. Noutras palabras, o procesador pode ser alimentado por unha tensión relativamente baixa, pero aquelas seccións dos circuítos (bloques) que requiren unha tensión aumentada para funcionar recibirán potencia controlada cunha tensión aumentada utilizando pares de capacitores "negativos" e convencionais. Isto promete mellorar a eficiencia enerxética dos circuítos informáticos e moito máis.
Antes desta implementación de capacitores negativos, conseguiuse un efecto similar por pouco tempo e só en condicións especiais. Científicos rusos, xunto con colegas de Estados Unidos e Francia, elaboraron unha estrutura estable e sinxela de condensadores negativos, axeitados para a produción en masa e para o funcionamento en condicións normais.
A estrutura dun capacitor negativo desenvolvido polos físicos consta de dúas rexións separadas, cada unha das cales contén nanopartículas ferroeléctricas cunha carga da mesma polaridade (na literatura soviética chamábanse ferroeléctricos). No seu estado normal, os ferroeléctricos teñen unha carga neutra, que se debe a dominios orientados aleatoriamente dentro do material. Os científicos puideron separar nanopartículas coa mesma carga en dúas áreas físicas separadas do capacitor, cada unha na súa propia área.
No límite convencional entre dúas rexións polares opostos, apareceu inmediatamente un muro de dominio, unha área de cambio de polaridade. Resultou que un muro de dominio pódese mover se se aplica tensión a unha das rexións da estrutura. O desprazamento da parede do dominio nunha dirección converteuse en equivalente á acumulación dunha carga negativa. Ademais, canto máis se carga o capacitor, menor será a tensión nas súas placas. Este non é o caso dos condensadores convencionais. Un aumento da carga leva a un aumento da tensión nas placas. Dado que o condensador negativo e ordinario están conectados en serie, os procesos non violan a lei de conservación da enerxía, senón que provocan a aparición dun fenómeno interesante en forma de aumento da tensión de alimentación nos puntos desexados do circuíto electrónico. . Será interesante ver como se implementarán estes efectos nos circuítos electrónicos.
Fonte: 3dnews.ru