Руски физичари со руски колеги од САД и Франција создадоа „невозможен“ кондензатор

Пред извесно време, публикацијата Communications Physics објави научна статија „Искористување на фероелектрични домени за негативна капацитивност“, чии автори беа руски физичари од Јужниот федерален универзитет (Ростов-на-Дон) Јуриј Тихонов и Ана Разумнаја, физичари од францускиот Универзитетот во Пикардија именуван по Жил Верн Игор Лукјанчук и Анаис Сен, како и научник за материјали од Националната лабораторија Аргон Валери Винокур. Написот зборува за создавање на „невозможен“ кондензатор со негативен полнеж, што беше предвидено пред неколку децении, но дури сега е спроведено во пракса.

Развојот ветува револуција во електронските кола на полупроводнички уреди. Пар „негативен“ и конвенционален кондензатор со позитивно полнење, поврзани во серија, го зголемува нивото на влезниот напон во дадена точка над номиналната вредност до онаа што е потребна за работа на одредени делови од електронските кола. Со други зборови, процесорот може да се напојува со релативно низок напон, но оние делови од кола (блоковите) кои бараат зголемен напон за работа ќе добијат контролирана моќност со зголемен напон користејќи парови „негативни“ и конвенционални кондензатори. Ова ветува подобрување на енергетската ефикасност на компјутерските кола и многу повеќе.

Пред оваа имплементација на негативни кондензатори, сличен ефект беше постигнат за кратко време и само под посебни услови. Руските научници, заедно со колегите од САД и Франција, дошле до стабилна и едноставна структура на негативни кондензатори, погодни за масовно производство и за работа во нормални услови.

Структурата на негативниот кондензатор развиен од физичарите се состои од два одвоени региони, од кои секоја содржи фероелектрични наночестички со полнење со ист поларитет (во советската литература тие се нарекувале фероелектрици). Во нивната нормална состојба, фероелектриците имаат неутрално полнење, што се должи на случајно ориентирани домени во материјалот. Научниците беа во можност да одвојат наночестички со ист полнеж во две посебни физички области на кондензаторот - секоја во својата област.

На конвенционалната граница помеѓу два спротивни поларни региони, веднаш се појави таканаречен домен ѕид - област на промена на поларитетот. Се покажа дека ѕидот на доменот може да се помести ако напонот се примени на еден од регионите на структурата. Поместувањето на ѕидот на доменот во една насока стана еквивалентно на акумулација на негативен полнеж. Покрај тоа, колку повеќе се полни кондензаторот, толку е помал напонот на неговите плочи. Ова не е случај со конвенционалните кондензатори. Зголемувањето на полнењето доведува до зголемување на напонот на плочите. Бидејќи негативниот и обичниот кондензатор се поврзани во серија, процесите не го нарушуваат законот за зачувување на енергијата, туку доведуваат до појава на интересен феномен во форма на зголемување на напонот на напојување на саканите точки во електронското коло. . Ќе биде интересно да се види како овие ефекти ќе се имплементираат во електронските кола.

Извор: 3dnews.ru