כאשר אנו חושבים על מתכת, יש לנו תמונה ברורה במוחנו: אנו חושבים על עצמים מוצקים, בלתי שבירים, מוליכים וטיפוסיים ברק מתכתי. ניתן להסביר את ההתנהגות של מתכות קלאסיות, כמו המוליכות החשמלית שלהן, על ידי תיאוריות פיזיקליות ידועות ומנוסות.

אבל יש גם כמה תרכובות מתכת מוזרות שתמוהות: כמה סגסוגות קשות ושבריריות, ותחמוצות מתכות מיוחדות יכולות להיות שקופות. יש אפילו כמה חומרים בגבול בין מתכת למבודד: שינוי קטן בהרכב הכימי הופך את המתכת למבודדת, ולהיפך. בחומרים אלו יופיעו מצבים מתכתיים בעלי מוליכות גרועה ביותר; אלה נקראות "מתכות רעות". עד כה, נראה כי "המתכות הרעות" הללו אינן ניתנות להסבר על ידי תיאוריות מסורתיות כלל. מדידות חדשות מראות כעת שהמתכות הללו אינן כל כך "רעות" אחרי הכל. לאחר התבוננות מדוקדקת, התנהגותם תואמת לחלוטין את ההבנה שלנו לגבי מתכות.

פרופסור אנדריי פוסטוגוב וצוות המחקר שלו ממכון דווויאן לפיזיקת מצב מוצק בווינה עורכים מחקר על חומרי מתכת מיוחדים, גבישים קטנים שטופחו במיוחד במעבדה. פוסטוגוב אמר שלגבישים האלה יש תכונות מתכתיות, אבל אם תשנה מעט את הרכבם, נפגוש פתאום מבודד שכבר לא מוליך חשמל, שהוא שקוף כמו זכוכית בתדרים מסוימים.

בנקודת מעבר זו, אנשים יתקלו בתופעה יוצאת דופן: ההתנגדות של המתכת נעשית גדולה מאוד. למעשה, הוא גדול מהגבול אליו מגיעים התיאוריות המסורתיות. אנדריי פוסטוגה הסביר שהתנגדות קשורה לפיזור הדדי של אלקטרונים או לפיזור על אטומי החומר. לפי תפיסה זו, אם אלקטרונים יתפזרו על כל אטום בתהליך המעבר בחומר, אזי תיווצר ההתנגדות הגדולה ביותר. אחרי הכל, אין שום דבר בין אטום לשכניו כדי לקחת אלקטרונים מדרכו. לזרוק אותו. אבל נראה שכלל זה אינו חל על מה שנקרא "מתכות רעות": הן מציגות התנגדות גבוהה בהרבה ממה שהדגם מאפשר.

הכל תלוי בתדירות

המפתח לפתרון בעיה זו הוא שתכונות החומר תלויות בתדר. אם אתה רק מודד התנגדות על ידי הפעלת מתח DC, אתה יכול לקבל רק מספר, התנגדות בתדר אפס, אומר אנדריי פוסטוגוב. מצד שני, אנו משתמשים בגלי אור בתדרים שונים למדידות אופטיות.

זה מראה ש"מתכות רעות" אינן כל כך "רעות": בתדרים נמוכים, הן כמעט לא מוליכות חשמל, אבל בתדרים גבוהים הן מתנהגות בהתאם לציפיות של אנשים ממתכות. צוות המחקר מאמין שכמויות קטנות של זיהומים או פגמים בחומר עשויות להיות הסיבה לכך שלא ניתן להגן כראוי על המתכת בגבול המבודד. פגמים אלו יכולים לגרום לאזורים מסוימים של הגביש לא להוליך יותר חשמל מכיוון שהאלקטרונים שם נשארים במקומות ספציפיים במקום לעבור דרך החומר. אם מתח DC מופעל על החומר כך שאלקטרונים יכולים לנוע מקצה אחד של הגביש לקצה השני, למעשה, כל אלקטרון יגיע בסופו של דבר לאזור מבודד כזה, והזרם בקושי יכול לזרום.

מצד שני, בתדרי AC גבוהים, כל אלקטרון נע ללא הרף קדימה ואחורה, והוא לא מכסה מרחק רב בגביש כי הוא משנה כיוון כל הזמן. המשמעות היא שבמקרה זה, אלקטרונים רבים אפילו אינם במגע עם אזור מבודד בגביש.

תוצאות המחקר שלנו מראות שספקטרוסקופיה היא כלי חשוב מאוד שיכול לענות על שאלות בסיסיות בפיזיקה של מצב מוצק. אנדריי פוסטוגוב הוסיף כי תצפיות רבות שהאמינו בעבר כי יש לפתח מודלים חדשים יכולות להיות שימושיות מאוד אם הן מורחבות במלואן. השתמש בתיאוריות קיימות כדי להסביר זאת היטב. שיטת המדידה שלנו מראה היכן אנחנו צריכים להגדיל. במחקר המוקדם, פרופסור פוסטוגוב ועמיתיו הבינלאומיים השתמשו בשיטות ספקטרוסקופיות כדי להשיג הבנה חשובה של אזור הגבול בין מתכות למבודדים, ובכך ביססו בסיס תיאורטי.

התנהגות המתכת של חומרים המושפעים מהמתאם החזק בין אלקטרונים קשורה במיוחד למה שנקרא "מוליכות-על לא קונבנציונלית". תופעה זו התגלתה לפני חצי מאה, אך היא עדיין לא מובנת במלואה.

קישור למאמר זה: מדוע מתכות מסוימות אינן עוקבות אחר הכללים היעילים

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית עיבוד cnc סין שירותי.מוסמך ISO 9001:2015 &AS-9100. יצרן עיבוד שבבי בקנה מידה גדול של תיקים רפואיים, מתן עיצוב תלת מימד, אב טיפוס ושירותי משלוח גלובליים. מציע גם מארזים קשיחים, EVA חצי קשיח, מארזים תפורים רכים, פאוצ'ים ועוד עבור יצרני OEM. כל המארזים מיוצרים בהתאמה אישית לפי מפרטים עם אינסוף שילובים של חומרים, תבניות, כיסים, לולאות, רוכסנים, ידיות, לוגו ואביזרים. אפשרויות חסינות זעזועים, עמידות במים וידידותיות לסביבה. חלקים רפואיים, תגובת חירום, חלקים אלקטרוניים, תאגידים, חינוך, צבא, ביטחון, ספורט, חוצות ותעשיות בנייה. השירותים כוללים ייעוץ לקונספט של מקרה, עיצוב תלת מימד, יצירת אב טיפוס, יצירת רוטוטיפוס,קידוח CNC שירותים וייצור. ספר לנו קצת על תקציב הפרויקט שלך וזמן האספקה ​​הצפוי. אנו נתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, אתה מוזמן לפנות אלינו ישירות ( sales@pintejin.com ).