يتحول الضغط إلى معدن غير معدني

استكشاف عازل المعادن من أكسيد المنغنيز

قراءة بصوت عال

يصبح أكسيد المنغنيز غير الموصّل معدنًا عند ضغط مرتفع للغاية ، وبالتالي يوصل الكهرباء أيضًا. يتم شرح كيفية القيام بذلك من خلال دراسة نشرت في مجلة "Nature Materials". أنها توفر رؤى مهمة في فيزياء أخرى ، مهمة لتشغيل الأجهزة الإلكترونية أكاسيد مهمة.

تعد القدرة على إجراء تيار كهربائي واحدة من أكثر الخصائص الأساسية للمواد ، وفي الوقت نفسه ، فإن أكثر التطبيقات عملية. التيار الكهربائي هو تدفق الإلكترونات بسبب الجهد المطبق خارجيًا. سواء كانت المادة موصل أو عازل يعتمد عادة على عدد الإلكترونات وجزئيا أيضا على التفاصيل الكيميائية.

تفاعل الإلكترونات أمر حاسم

نظرًا لأن عدد الإلكترونات يتم تحديده بواسطة التركيب الكيميائي ، فعادة ما يكون من الصعب للغاية تحويل عازل بمساعدة التأثيرات الخارجية مثل الضغط أو درجة الحرارة في المعدن. هناك استثناءات. إذا تفاعلت الإلكترونات بقوة في المادة ، يمكن أن تصبح المادة عازلًا - ببساطة لأن الإلكترونات تسد بعضها البعض وبالتالي تتداخل مع حركتها.

هذه المواد الإلكترونية "شديدة الارتباط" حساسة للغاية للضغط أو درجة الحرارة. هذا يثير مسألة مثيرة للاهتمام من تطبيقات هذه المواد. يمتلك الآن الفيزيائي جان كونيس من مركز الارتباطات الإلكترونية والمغناطيسية (EKM) في معهد الفيزياء بجامعة أوغسبورغ ، مع زملائه من إيكاترينبرغ (روسيا) وديفيس (الولايات المتحدة الأمريكية) ، خصائص أكسيد المنغنيز لأول مرة

(MnO) - مادة معروفة منذ عقود - تحت ضغط شديد. عرض

نظرة ثاقبة العمليات في الأرض الداخلية

لقد بحث كين وزملاؤه لماذا يمكن للإلكترونات التي عادة ما تعترض الطريق وبالتالي لا يمكنها حمل التيار الكهربائي أن تتحرك فجأة بحرية تقريبًا في ضغوط عالية ، مما يجعل المادة موصلًا كهربائيًا. تشرح نتائج دراستهم كيف يمكن للضغوط ، بما أنها عميقة داخل الأرض ، أن تؤدي إلى ما يسمى بنقل عازل المعادن.

بالإضافة إلى ذلك ، تمكن الفيزيائيون من إظهار وجود صلة وثيقة بين التغير في الموصلية واختفاء الخصائص المغناطيسية للمادة. لا تقتصر النتائج على أكسيد المنغنيز وحده ، ولكنها توفر رؤى مهمة في فيزياء أكاسيد أخرى مهمة لعمل الأجهزة الإلكترونية اليومية مثل المفاتيح أو المستشعرات أو البطاريات أو رؤوس القراءة المغناطيسية.

(جامعة اوغسبورغ ، 06.02.2008 - NPO)