संयुक्त राज्य अमेरिका और फ्रांस के रूसी सहयोगियों के साथ रूसी भौतिकविदों ने एक "असंभव" संधारित्र बनाया है

कुछ समय पहले, प्रकाशन संचार भौतिकी ने एक वैज्ञानिक लेख "नकारात्मक कैपेसिटेंस के लिए फेरोइलेक्ट्रिक डोमेन का उपयोग" प्रकाशित किया था, जिसके लेखक दक्षिणी संघीय विश्वविद्यालय (रोस्तोव-ऑन-डॉन) के रूसी भौतिक विज्ञानी यूरी तिखोनोव और अन्ना रज़ुम्नाया, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी थे। पिकार्डी विश्वविद्यालय का नाम जूल्स वर्ने इगोर लुक्यानचुक और अनाइस सेन के साथ-साथ आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी के सामग्री वैज्ञानिक वालेरी विनोकुर के नाम पर रखा गया है। लेख एक नकारात्मक चार्ज वाले "असंभव" संधारित्र के निर्माण के बारे में बात करता है, जिसकी भविष्यवाणी दशकों पहले की गई थी, लेकिन अब इसे व्यवहार में लाया गया है।

यह विकास अर्धचालक उपकरणों के इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में एक क्रांति का वादा करता है। श्रृंखला में जुड़े सकारात्मक चार्ज वाले "नकारात्मक" और पारंपरिक संधारित्र की एक जोड़ी, इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के विशिष्ट वर्गों के संचालन के लिए आवश्यक नाममात्र मूल्य से ऊपर दिए गए बिंदु पर इनपुट वोल्टेज स्तर को बढ़ाती है। दूसरे शब्दों में, प्रोसेसर को अपेक्षाकृत कम वोल्टेज द्वारा संचालित किया जा सकता है, लेकिन सर्किट (ब्लॉक) के उन वर्गों को जिन्हें संचालित करने के लिए बढ़े हुए वोल्टेज की आवश्यकता होती है, उन्हें "नकारात्मक" और पारंपरिक कैपेसिटर के जोड़े का उपयोग करके बढ़े हुए वोल्टेज के साथ नियंत्रित बिजली प्राप्त होगी। यह कंप्यूटिंग सर्किट की ऊर्जा दक्षता और बहुत कुछ में सुधार करने का वादा करता है।

नकारात्मक कैपेसिटर के इस कार्यान्वयन से पहले, एक समान प्रभाव थोड़े समय के लिए और केवल विशेष परिस्थितियों में ही प्राप्त किया गया था। रूसी वैज्ञानिक, संयुक्त राज्य अमेरिका और फ्रांस के सहयोगियों के साथ मिलकर, नकारात्मक कैपेसिटर की एक स्थिर और सरल संरचना लेकर आए हैं, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन और सामान्य परिस्थितियों में संचालन के लिए उपयुक्त है।

भौतिकविदों द्वारा विकसित एक नकारात्मक संधारित्र की संरचना में दो अलग-अलग क्षेत्र होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में समान ध्रुवता के चार्ज वाले फेरोइलेक्ट्रिक नैनोकण होते हैं (सोवियत साहित्य में उन्हें फेरोइलेक्ट्रिक्स कहा जाता था)। अपनी सामान्य स्थिति में, फेरोइलेक्ट्रिक्स में एक तटस्थ चार्ज होता है, जो सामग्री के भीतर यादृच्छिक रूप से उन्मुख डोमेन के कारण होता है। वैज्ञानिक एक ही चार्ज वाले नैनोकणों को संधारित्र के दो अलग-अलग भौतिक क्षेत्रों में अलग करने में सक्षम थे - प्रत्येक अपने स्वयं के क्षेत्र में।

दो विपरीत ध्रुवीय क्षेत्रों के बीच पारंपरिक सीमा पर, एक तथाकथित डोमेन दीवार तुरंत दिखाई दी - ध्रुवीयता परिवर्तन का एक क्षेत्र। यह पता चला कि यदि संरचना के किसी एक क्षेत्र पर वोल्टेज लागू किया जाता है तो एक डोमेन दीवार को स्थानांतरित किया जा सकता है। डोमेन दीवार का एक दिशा में विस्थापन ऋणात्मक आवेश के संचय के बराबर हो गया। इसके अलावा, संधारित्र जितना अधिक चार्ज होता है, उसकी प्लेटों पर वोल्टेज उतना ही कम होता है। पारंपरिक कैपेसिटर के मामले में ऐसा नहीं है। चार्ज में वृद्धि से प्लेटों पर वोल्टेज में वृद्धि होती है। चूंकि नकारात्मक और साधारण संधारित्र श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, इसलिए प्रक्रियाएं ऊर्जा के संरक्षण के नियम का उल्लंघन नहीं करती हैं, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के वांछित बिंदुओं पर आपूर्ति वोल्टेज में वृद्धि के रूप में एक दिलचस्प घटना की उपस्थिति का कारण बनती हैं। . यह देखना दिलचस्प होगा कि ये प्रभाव इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में कैसे लागू होंगे।

स्रोत: 3dnews.ru