فلز رسانای جریان الکتریسیته که هادی حرارت نیست
فیزیکدانان آمریکایی فلزی را شناسایی کردند که رسانای جریان الکتریسیته است اما هادی حرارت نیست؛ این خصیصه فوق العاده مفید از یکی از بنیادی ترین قوانین رساناها سرپیچی می کند.
به گزارش از پایگاه اینترنتی ساینس الرت، ‘قانون ویده-فرانتس’ تصریح دارد که رساناهای خوب برق، رساناهای نسبتا خوبی هم برای حرارت هستند، اما گروهی از فیزیکدانان آمریکایی نشان دادند که این موضوع برای دی اکسید فلز وانادیوم (VO2) صادق نیست؛ ماده ای که اساسا به دلیل توانایی عجیب و غریبش برای تغییر از یک عایق شفاف به یک فلز رسانا در دمای 67 درجه سانتی گراد (152 درجه فارنهایت) شناخته شده است.
وانادیوم (Vanadium) فلزی نرم و چکش خوار به رنگ خاکستری- نقره ای، یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی ۲۳ است و در جدول تناوبی، در گروه V قرار دارد.
جانکیائو وو از بخش علوم مواد آزمایشگاه ‘برکلی’ گفت: یافته ما کاملا غیرمنتظره بود. این کشف برای درک رفتار الکترونیکی رساناهای جدید از اهمیت اساسی برخوردار است.
این محقق ادامه داد: این خصیصه غیر منتظره نه تنها دانسته های ما را درباره رساناها تغییر می دهد بلکه می تواند به اندازه زیادی مفید نیز باشد- شاید روزی بتوان از این فلز برای تبدیل حرارت تلف شده موتورها و دستگاه ها به برق استفاده کرد؛ یا آن را برای پوشش بهتر پنجره ها و خنک نگه داشتن ساختمان به کار برد.
محققان مواد انگشت شمار دیگری را می شناسند که الکتریسیته را بهتر از حرارت هدایت می کنند، اما آنها این ویژگی ها را تنها در دمای صدها درجه زیر صفر نمایش می دهند که کاربردهایی با این شرایط در جهان واقعی تقریبا عملی نیست.
دی اکسید وانادیوم معمولا تنها در دمای بیشتر از دمای اتاق، یک رسانا می شود، به عبارت دیگر قابلیت عملیاتی آن بسیار بیشتر است.
محققان برای کشف این ویژگی جدید عجیب و غریب، مسیر حرکت الکترون ها را در شبکه کریستالی دی اکسید وانادیوم و نیز میزان حرارت تولیدی را بررسی کردند و در کمال تعجب دریافتند که هدایت حرارتی که می توان به الکترون ها در این ماده نسبت داد، 10 برابر کمتر از مقدار پیش بینی شده توسط قانون ویده-فرانتز است.
دیدگاه