Добро пожаловать на форум PHP программистов!
За последние 24 часа нас посетили 17395 программистов и 1606 роботов. Сейчас ищут 927 программистов ...
Последние
Популярные

Команда учёных из Китая сделала прорыв в области полупроводников: нелинейные эффекты Холла при комнатной температуре

Дата: 2024-09-17 21:33

Исследовательская группа обнаружила значительные нелинейные эффекты Холла и беспроводное выпрямление при комнатной температуре в элементарном полупроводнике теллуре (Te). Исследование было опубликовано в Nature Communications.

Нелинейный эффект Холла (NLHE) представляет собой реакцию второго порядка на приложенный переменный ток, которая может генерировать сигналы второй гармоники без введения внешнего магнитного поля. NLHE представляет значительный научный интерес из-за его потенциальных применений в устройствах удвоения частоты и выпрямления. Эти устройства могут быть использованы в различных приложениях, таких как радиолокация, телекоммуникации и электронная техника.

Однако предыдущие исследования столкнулись с такими проблемами, как низкие выходные напряжения Холла и низкие рабочие температуры, что затрудняло практическое применение NLHE. В настоящее время «эффект» при комнатной температуре наблюдался только в полуметалле Дирака BaMnSb2 и полуметалле Вейля TaIrTe4, оба из которых демонстрируют относительно небольшие выходные напряжения и не обладают настраиваемостью. Это ограничивает их применение в устройствах и делает их менее гибкими и менее перспективными для использования в различных приложениях.

Структурные схемы тонкой пластинки Te и характеристики NLHE в устройстве Te. Источник: Zeng Changgan, Li Lin / https://doi.org/10.1038/s41467-024-49706-y

Для решения этих проблем исследовательская группа приняла решение искать системы, демонстрирующие исключительные NLHE в полупроводниковых материалах. Они изучили нелинейный отклик Te, узкозонного полупроводника, характеризующегося одномерными атомными спиральными цепочками структур, которые по своей сути нарушают инверсионную симметрию, что делает Te идеальным кандидатом.

Команда обнаружила значительный NLHE при комнатной температуре в тонких «чешуйках» Te с настраиваемыми выходами напряжения Холла, модулированными внешними напряжениями затвора. При 300 К максимальный выход второй гармоники может достигать 2,8 мВ, что на порядок выше предыдущих достижений. С помощью дальнейших экспериментов и теоретического анализа учёные обнаружили, что наблюдаемый NLHE в тонких Te в первую очередь обусловлен внешним рассеянием, причем нарушение симметрии поверхности тонкой структуры «чешуек» играет решающую роль.

Опираясь на это достижение, команда заменила переменный ток радиочастотными (РЧ) сигналами, реализовав беспроводное РЧ-выпрямление в Те. Они добились стабильного выпрямленного выходного напряжения в широком диапазоне частот от 0,3 до 4,5 ГГц.

В отличие от обычных выпрямителей, которые используют pn-переходы или переходы металл-полупроводник, выпрямитель Холла, основанный на свойствах Те, обеспечивает широкополосный отклик при нулевом смещении, что делает его привлекательным вариантом для разработки эффективных и надёжных устройств сбора энергии и беспроводной зарядки.

Раскрывая основные механизмы нелинейного переноса энергии в Te, это исследование расширяет знания о нелинейном переносе в твёрдых материалах и открывает новые возможности для будущего развития современных электронных устройств.

Группу возглавляли профессор Цзэн Чанган и научный сотрудник Ли Линь из Китайского университета науки и технологий (USTC) Китайской академии наук (CAS).



Подробнее на iXBT
 

Предыдущие новости

iXBT, 2024-09-17 21:41
Аналог Geely Coolray и Belgee X50 дешевле 2 млн рублей. Живые фото Jetour X50, продажи которого скоро стартуют в России

Недорогой кроссовер Jetour X50 скоро выйдет на российский рынок, ну а пока живой автомобиль засветился в соседней стране — Белоруссии. Там местный дилер назвал стоимость всех комплектаций машины. Фото: av.by Уровней оснащения три: Comfort за 68,9 тыс. белорусских рублей (21 455 долларов или 1,91 млн российских рублей), Elite — 74,9 тыс. белорусских рублей (23 420 долларов или...

iXBT, 2024-09-17 21:08
В России вышел смартфон Realme C61

В России вышел в продажу смартфон Realme C61. Это смартфон среднего уровня, его стоимость на российском рынке начинается от 10 т.р. Производитель заявляет, что новинка получила самый тонкий корпус в сегменте: толщина смартфона составляет 7,84 мм. Также Realme выделяет пылевлагозащиту по стандарту IP54, устойчивость к падениям (по результатам тестов, можно ронять с 1 метра на...

iXBT, 2024-09-17 21:10
Ryzen 7 9700X смог обойти Core i9-14900KF, работая при этом на частоте на 800 МГц ниже. Новый CPU экстремально разогнали

Процессоры Ryzen 9000, возможно, и не могут похвастаться каким-то средним приростом производительности относительно предшественников, однако Ryzen 7 9700X смог обойти Core i9-14900K при на 800 МГц меньшей частоте.  обложка видео источника Речь тут об экстремальном разгоне и одном конкретном бенчмарке. Оверклокер Skatterbencher разогнал Ryzen 7 9700X до частоты 6,318 ГГц, что...

iXBT, 2024-09-17 21:10
9 смартфонов Samsung уже получили новейшую One UI 6.1.1. Что это за модели?

Прошивка One UI 6.1.1 была представлена в июле 2024 года вместе с флагманами Galaxy Z Fold6 и Galaxy Z Flip6. Вскоре после этого Samsung подтвердила, что One UI 6.1.1 выйдет для старых флагманов в виде обновления ПО, и это обновление начало распространяться 5 сентября. Сейчас спустя две недели, One UI 6.1.1 получили 12 мобильных устройств Samsung. Фото: Sammobile Перечень...

© 2024 «PHP.RU — Сообщество PHP-Программистов»
Главная | Форум | Реклама на сайте | Контакты VIP Сувениры
Разработка компании ODware