Pred časom je publikacija Communications Physics objavila znanstveni članek »Harnessing ferroelectric domains for negative capacitance«, katerega avtorja sta bila ruska fizika z Južne zvezne univerze (Rostov na Donu) Jurij Tihonov in Anna Razumnaya, fizika iz Francije. Univerza v Pikardiji, poimenovana po Julesu Vernu, Igor Lukyanchuk in Anais Sen, pa tudi znanstvenik za materiale iz nacionalnega laboratorija Argonne Valery Vinokur. Članek govori o ustvarjanju "nemogočega" kondenzatorja z negativnim nabojem, ki je bil napovedan že pred desetletji, a je šele zdaj udejanjen v praksi.
Razvoj obljublja revolucijo v elektronskih vezjih polprevodniških naprav. Par "negativnega" in običajnega kondenzatorja s pozitivnim nabojem, povezan zaporedno, poveča nivo vhodne napetosti na določeni točki nad nazivno vrednostjo na tisto, ki je potrebna za delovanje določenih delov elektronskih vezij. Z drugimi besedami, procesor se lahko napaja z relativno nizko napetostjo, vendar bodo tisti odseki tokokrogov (bloki), ki za delovanje potrebujejo povečano napetost, prejeli nadzorovano napajanje s povečano napetostjo z uporabo parov "negativnih" in običajnih kondenzatorjev. To obljublja izboljšanje energetske učinkovitosti računalniških vezij in še veliko več.
Pred to izvedbo negativnih kondenzatorjev je bil podoben učinek dosežen za kratek čas in le pod posebnimi pogoji. Ruski znanstveniki so skupaj s kolegi iz ZDA in Francije prišli do stabilne in preproste strukture negativnih kondenzatorjev, primernih za množično proizvodnjo in za delovanje v normalnih pogojih.
Struktura negativnega kondenzatorja, ki so jo razvili fiziki, je sestavljena iz dveh ločenih regij, od katerih vsaka vsebuje feroelektrične nanodelce z nabojem iste polarnosti (v sovjetski literaturi so jih imenovali feroelektriki). V normalnem stanju imajo feroelektriki nevtralen naboj, ki je posledica naključno usmerjenih domen v materialu. Znanstvenikom je uspelo ločiti nanodelce z enakim nabojem v dve ločeni fizični področji kondenzatorja – vsako na svojem področju.
Na konvencionalni meji med dvema nasprotno polarnima regijama se je takoj pojavila tako imenovana domenska stena - območje spremembe polarnosti. Izkazalo se je, da je mogoče domensko steno premakniti, če na eno od regij strukture dovedemo napetost. Premik domenske stene v eno smer je postal enakovreden kopičenju negativnega naboja. Poleg tega, bolj ko je kondenzator napolnjen, nižja je napetost na njegovih ploščah. To ne velja za običajne kondenzatorje. Povečanje naboja povzroči povečanje napetosti na ploščah. Ker sta negativni in navadni kondenzator povezana zaporedno, procesi ne kršijo zakona o ohranjanju energije, ampak vodijo do pojava zanimivega pojava v obliki povečanja napajalne napetosti na želenih točkah elektronskega vezja . Zanimivo bo videti, kako bodo ti učinki implementirani v elektronska vezja.
Vir: 3dnews.ru