미국과 프랑스의 러시아 동료들과 함께 러시아 물리학자들이 "불가능한" 축전기를 만들었습니다.

얼마 전 Communications Physics라는 출판물에서 "부정전용량을 위한 강유전성 도메인 활용"이라는 과학 기사를 발표했는데, 그 저자는 남부 연방 대학(로스토프나도누)의 러시아 물리학자인 Yuri Tikhonov와 프랑스 물리학자인 Anna Razumnaya였습니다. Jules Verne Igor Lukyanchuk과 Anais Sen, 그리고 Argonne National Laboratory Valery Vinokur의 재료 과학자의 이름을 딴 피카르디 대학교(University of Picardy). 이 기사에서는 음전하를 갖는 "불가능한" 커패시터의 생성에 대해 설명합니다. 이는 수십 년 전에 예측되었지만 이제서야 실행되었습니다.

이번 개발은 반도체 장치 전자 회로의 혁명을 약속합니다. 직렬로 연결된 "음성" 커패시터와 양전하를 갖는 기존 커패시터 쌍은 특정 지점에서 공칭 값보다 높은 입력 전압 레벨을 전자 회로의 특정 섹션 작동에 필요한 수준으로 증가시킵니다. 즉, 프로세서는 상대적으로 낮은 전압으로 전력을 공급받을 수 있지만 작동하기 위해 증가된 전압이 필요한 회로 섹션(블록)은 "음극" 및 기존 커패시터 쌍을 사용하여 증가된 전압으로 제어된 전력을 받게 됩니다. 이는 컴퓨팅 회로의 에너지 효율성 등을 향상시킬 것을 약속합니다.

네거티브 커패시터를 구현하기 전에는 비슷한 효과가 짧은 시간 동안 그리고 특수한 조건에서만 달성되었습니다. 러시아 과학자들은 미국과 프랑스의 동료들과 함께 대량 생산과 정상적인 조건에서 작동하기에 적합한 안정적이고 간단한 구조의 음극 커패시터를 개발했습니다.

물리학자들이 개발한 음극 커패시터의 구조는 두 개의 분리된 영역으로 구성되며, 각 영역에는 동일한 극성의 전하를 갖는 강유전성 나노입자가 포함되어 있습니다(소련 문헌에서는 강유전체라고 함). 정상 상태에서 강유전체는 중성 전하를 띠는데, 이는 물질 내에서 무작위로 방향이 지정된 도메인으로 인해 발생합니다. 과학자들은 동일한 전하를 가진 나노입자를 커패시터의 두 개의 별도 물리적 영역(각각 자체 영역)으로 분리할 수 있었습니다.

반대되는 두 극성 영역 사이의 기존 경계에서 소위 도메인 벽이 즉시 나타났습니다. 이는 극성 변화 영역입니다. 구조의 영역 중 하나에 전압이 가해지면 자벽이 움직일 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 한 방향으로의 자벽의 변위는 음전하의 축적과 동일해졌습니다. 또한 커패시터가 더 많이 충전될수록 플레이트의 전압이 낮아집니다. 이는 기존 커패시터의 경우에는 해당되지 않습니다. 전하가 증가하면 플레이트의 전압이 증가합니다. 음극 커패시터와 일반 커패시터가 직렬로 연결되어 있기 때문에 프로세스는 에너지 보존 법칙을 위반하지 않지만 전자 회로의 원하는 지점에서 공급 전압이 증가하는 형태의 흥미로운 현상이 나타납니다. . 이러한 효과가 전자 회로에서 어떻게 구현되는지 보는 것은 흥미로울 것입니다.

출처 : 3dnews.ru