Найден способ управлять квантовым эффектом для создания устройств без батареек

Международная группа ученых во главе с китайскими нанотехнологами совершила прорыв в области квантовых материалов. Их открытие может привести к созданию электронных устройств, которые будут работать без батареек и получать энергию из окружающей среды. Исследователи научились контролировать нелинейный эффект Холла — квантовое явление, позволяющее преобразовывать переменный ток в постоянный без традиционных диодов и громоздких компонентов.

Под руководством профессора Дунчэна Ци команда исследователей изучила, как работает нелинейный эффект Холла на теллуриде висмута (Bi2Te3). Этот эффект, в отличие от классического, открытого Эдвином Холлом в 1879 году, проявляется даже без магнитного поля. Профессор Ци объяснил, что это позволяет напрямую преобразовывать переменные сигналы в постоянный ток, что может стать основой для вычислительных устройств, не требующих батарей.

Для эксперимента ученые использовали материал с особыми электронными свойствами. Оказалось, что этот нелинейный эффект стабилен при комнатной температуре. Они также выяснили, что температуру можно использовать для управления направлением и силой генерируемого напряжения. При низких температурах на эффект влияют небольшие дефекты в структуре материала, а при высоких температурах — колебания кристаллической решетки изменяют направление сигнала.

Понимание этих процессов, по словам профессора Ци, позволит инженерам создавать полностью. автономные, самоподдерживающиеся датчики, кибернетику и киберимпланты, не нуждающиеся в зарядке, а также — важный шаг в создании сверхбыстрого и сверхзащищенного квантового интернета.

Источник: vk.com

Комментарии: