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가장자리가 도체인 절연 물질

14.06.2018

취리히 대학의 물리학자들이 새로운 종류의 고차 위상 절연체에 속하는 물질을 발견했습니다. 이러한 재료로 만들어진 결정질 고체의 면은 거의 저항 없이 전류를 전도하지만 재료의 나머지 부분은 절연체로 남아 있습니다. 이러한 신소재의 고유한 특성은 새로운 유형의 전자 장치를 만드는 데 매우 유용하며 물론 양자 컴퓨팅 시스템을 만드는 데에도 유용합니다.

재료 과학의 일부인 과학인 위상수학은 변형으로부터 보호되는 고체 입자 및 물체의 특성과 다양한 외부 요인의 영향을 연구합니다. 이 과학의 방향 중 하나는 표면층에서만 전류를 전도하는 결정질 물질인 위상 절연체에 대한 연구입니다. 동시에 일부 물리적 효과로 인해 전도성 표면이 절연 상태로 전환될 수 없습니다.

물리학자들이 수행한 이론적 계산에 따르면 고차 위상 절연체의 특성은 매우 안정적이어야 합니다. 즉, 결정면의 전기 전도도는 결정 격자의 불순물 및 기타 교란에 의해 영향을 받지 않아야 합니다. 또한, 결정면은 전도성 특성을 얻기 위해 추가 처리 또는 개시가 필요하지 않습니다. 그리고 결정이 갑자기 깨지더라도 전류는 새로 형성된 면을 따라 계속해서 흐를 것입니다.

이러한 연구는 현재 대부분 이론적인 분야에 있습니다. 그러나 연구원들은 이미 고차 위상 절연체가 될 수 있는 하나의 재료인 주석 텔루라이드를 제안했습니다. "곧 우리는 유사한 특성을 가진 다른 재료를 찾을 것입니다."라고 Titus Neupert 교수(Titus Neupert)는 말합니다. 자기, 반도체 및 초전도 물질과 결합할 수 있어 양자 컴퓨터를 만드는 데 사용할 수 있습니다."

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과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:

양자 얽힘에 대한 엔트로피 규칙의 존재가 입증되었습니다. 09.05.2024

양자역학은 신비한 현상과 예상치 못한 발견으로 우리를 계속해서 놀라게 하고 있습니다. 최근 RIKEN 양자 컴퓨팅 센터의 Bartosz Regula와 암스테르담 대학교의 Ludovico Lamy는 양자 얽힘과 엔트로피와의 관계에 관한 새로운 발견을 발표했습니다. 양자 얽힘은 현대 양자 정보 과학 및 기술에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 구조가 복잡하기 때문에 이해하고 관리하는 것이 어렵습니다. 레굴루스와 라미의 발견은 양자 얽힘이 고전 시스템의 엔트로피 규칙과 유사한 엔트로피 규칙을 따른다는 것을 보여줍니다. 이 발견은 양자 정보 과학 및 기술에 새로운 관점을 열어 양자 얽힘과 열역학과의 연관성에 대한 이해를 심화시킵니다. 연구 결과는 얽힘 변환의 가역성 가능성을 나타내며, 이는 다양한 양자 기술에서의 사용을 크게 단순화할 수 있습니다. 새로운 규칙 열기 ...>>

미니 에어컨 소니 레온 포켓 5 09.05.2024

여름은 휴식과 여행을 위한 시간이지만 종종 더위가 이 시간을 참을 수 없는 고통으로 만들 수 있습니다. 사용자에게 더욱 편안한 여름을 선사할 소니의 신제품 Reon Pocket 5 미니 에어컨을 만나보세요. 소니는 더운 날 몸을 식혀주는 독특한 장치인 Reon Pocket 5 미니 컨디셔너를 출시했습니다. 목에 걸기만 하면 언제 어디서나 시원함을 느낄 수 있다. 이 미니 에어컨에는 작동 모드 자동 조정 기능과 온도 및 습도 센서가 장착되어 있습니다. 혁신적인 기술 덕분에 Reon Pocket 5는 사용자의 활동과 환경 조건에 따라 작동을 조정합니다. 사용자는 블루투스로 연결된 전용 모바일 앱을 이용해 쉽게 온도를 조절할 수 있다. 또한 미니에어컨을 부착할 수 있는 특별 디자인의 티셔츠와 반바지도 준비되어 있어 더욱 편리합니다. 장치는 오 ...>>

우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

새로운 기술의 출현과 우주 프로그램 개발로 인해 우주에서 태양 에너지를 생산하는 것이 점점 더 실현 가능해지고 있습니다. 스타트업 Virtus Solis의 대표는 SpaceX의 Starship을 사용하여 지구에 전력을 공급할 수 있는 궤도 발전소를 만들겠다는 비전을 공유했습니다. 스타트업 Virtus Solis는 SpaceX의 Starship을 사용하여 궤도 발전소를 건설하는 야심찬 프로젝트를 공개했습니다. 이 아이디어는 태양 에너지 생산 분야를 크게 변화시켜 더 쉽게 접근할 수 있고 더 저렴하게 만들 수 있습니다. 스타트업 계획의 핵심은 스타십을 이용해 위성을 우주로 발사하는 데 드는 비용을 줄이는 것이다. 이러한 기술적 혁신은 우주에서의 태양 에너지 생산을 기존 에너지원에 비해 더욱 경쟁력 있게 만들 것으로 예상됩니다. Virtual Solis는 Starship을 사용하여 필요한 장비를 제공하여 궤도에 대형 태양광 패널을 구축할 계획입니다. 그러나 주요 과제 중 하나는 ...>>

강력한 배터리를 만드는 새로운 방법 08.05.2024

기술이 발전하고 전자제품의 사용이 확대됨에 따라 효율적이고 안전한 에너지원을 만드는 문제가 점점 더 시급해지고 있습니다. 퀸즈랜드 대학의 연구원들은 에너지 산업의 지형을 바꿀 수 있는 고출력 아연 기반 배터리를 만드는 새로운 접근 방식을 공개했습니다. 기존 수성 충전 배터리의 주요 문제점 중 하나는 전압이 낮아 현대 장치에서의 사용이 제한되었다는 것입니다. 그러나 과학자들이 개발한 새로운 방법 덕분에 이러한 단점은 성공적으로 극복되었습니다. 연구의 일환으로 과학자들은 특수 유기 화합물인 카테콜에 눈을 돌렸습니다. 배터리 안정성을 높이고 효율을 높일 수 있는 중요한 부품임이 밝혀졌습니다. 이러한 접근 방식으로 인해 아연 이온 배터리의 전압이 크게 증가하여 경쟁력이 향상되었습니다. 과학자들에 따르면 이러한 배터리에는 몇 가지 장점이 있습니다. 그들은 b를 가지고 있다 ...>>

따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

가장 흔한 알코올 음료 중 하나인 맥주는 마시는 온도에 따라 고유한 맛이 변할 수 있습니다. 국제 과학자 팀의 새로운 연구에 따르면 맥주 온도가 알코올 맛에 대한 인식에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 재료 과학자 Lei Jiang이 주도한 연구에서는 서로 다른 온도에서 에탄올과 물 분자가 서로 다른 유형의 클러스터를 형성하여 알코올 맛의 인식에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 저온에서는 더 많은 피라미드 모양의 클러스터가 형성되어 "에탄올" 맛의 매운 맛을 줄이고 음료의 알코올 맛을 덜 만듭니다. 반대로 온도가 높아질수록 클러스터가 사슬 모양으로 변해 알코올 맛이 더욱 뚜렷해집니다. 이는 바이주와 같은 일부 알코올 음료의 맛이 온도에 따라 변하는 이유를 설명합니다. 획득된 데이터는 음료 제조업체에 새로운 전망을 열어줍니다. ...>>

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종이의 에너지 30.10.2007

미국 과학자들은 종이에 배터리를 인쇄할 것을 제안합니다.

미국 Rensselaer Polytechnic Institute의 과학자들이 검은 종이 조각처럼 보이는 배터리를 만들었습니다. 본질적으로 이것은 기초가 셀룰로오스 섬유로 만들어지기 때문에 종이 한 장입니다. 이를 기반으로 프린터 작동 중과 거의 동일한 방법으로 탄소 나노 튜브 층인 전극이 증착되었습니다. 그리고 종이 자체는 전해질, 소위 이온성 액체-용융염으로 적셔졌습니다. 이온성 액체는 한 방울의 물도 포함하지 않고 증발하거나 얼지 않아 +150~-70°C의 온도에서 배터리를 사용할 수 있습니다.

"이 배터리는 구부리고, 접고, 부수고, 조각으로 자를 수 있으며, 그 속성을 잃지 않을 것입니다. 또는 시트를 더미에 넣고 매우 강력한 배터리를 얻을 수 있습니다. 그건 그렇고, 우리는 배터리뿐만 아니라, 그러나 또한 높은 전류 밀도를 생성할 수 있는 커패시터도 있습니다." - 연구 참여자 중 한 명인 Robert Linhardt 교수가 말했습니다. - 배터리의 구성 요소는 분자 수준에서 서로 연결되어 있어 매우 스마트한 종이입니다. 또한 전해질 없이도 할 수 있습니다. 이러한 배터리가 인체에 이식된 장치의 전원이 되면 혈액, 땀 또는 소변으로 대체됩니다.

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