Белгілі бір жағдайларда цемент шынының да, металдың да қасиеттеріне, соның ішінде электр өткізгіштікке ие бола алады. Неліктен, неге, қалай? Соңғысынан бастайық. Химиялық металды шынылар (олар да аморфты металдар) ең көп таралған металл болып табылады. Сұйық балқытылған металдың атомдары салқындаған кезде салыстырмалы түрде ашық кристалдық құрылымды құрайды, онда олар оның жазықтықтары бойымен «сырғуы» мүмкін. Кейбір темір салыстырмалы түрде икемді делік, сондықтан қажет болса, мұндай құрылымдарды, демек болатты «құлыптайтын» көміртегімен легирленген.

Түрлі амалдармен аморфты металдар сұйық күйден қатты күйге тез ауысады, бұл кристалдық тордың пайда болуына уақыт бермейді. Нәтижесінде металл шыныдағы атомдар қысқа диапазонды байланысқа ие, бірақ ұзақ қашықтықтағы байланыс болмайды. Кристалдық түрдің құрылымы мүлдем жоқ — қарапайым шыныдағы сияқты. Нәтиже керемет, өйткені мұндай металдар легірлеуді қажет етпей, тұтқырлығы түбегейлі жоғарырақ бірнеше есе күшті болуы мүмкін.

Сонымен, Аргонна ұлттық зертханасының (АҚШ) физигі Крис Бенмор бастаған халықаралық ғылыми топ тәжірибеде жақында байқалған сұйық цементтің аморфты металл күйіне ауысу құбылысын зерттеді.

Ол үшін кальций мен алюминий оксидтерінен тұратын алюминий цементінің құрамдас бөлігі майенит зерттелді. Ғалымдар оны 2000 °C температурада балқытты. Жылдам кристалдану процестерінің басталуымен бірге жүретін басқа заттармен байланысын болдырмау үшін оны әртүрлі бағыттардан бағытталған ауа ағындарының көмегімен ауада ұстады. Ал жылыту көмірқышқылды лазермен жүзеге асырылды. Нәтижесінде цемент шыныға (немесе металл шыныға) ұқсас аморфты құрылымды алды.

Электр өткізгіштік қайдан пайда болады деп сұрағыңыз келе ме? Шындығында, майениттің химиялық құрамына сүйене отырып, мұндай «аморфты цементтегі» атомдар мен молекулалардың кез келген реттілігіне сенбейді. Бірақ экспериментаторлар цемент қатты беттермен жанаспастан салқындатылған кезде оның ішіндегі бос электрондарды кәдімгі стақандардағы жақын атомдар арасында пайда болатын тор тәрізді құрылымдарға «ұстап алатынын» анықтады. Осылайша, электрондар нормадан әлдеқайда көп және олардың болуы соңғы аморфты цементтің өткізгіштігін анықтайды.

Click here to preview your posts with PRO themes ››

Жарайды, бірақ неге бұл трюктердің барлығы (ауа үрлеуге арналған арнайы жасалған бір ғана «левитатордың» құны)? «Жаңа материалдың көптеген мүмкін қолданбалары бар, соның ішінде СКД мониторларында қолданылатын жұқа пленкалы резисторлар, олардың бірі осы мәтінді оқып жатырсыз», — дейді Крис Бенмор. Негізінде, қолдану өрісі өте кең: мұндай цемент іс жүзінде тот баспайды, тіпті өте жұқа парақтарда сынғыштықтан айырылады, ал оның өткізгіштігі температураға байланысты аздап өзгереді (анықтамалық резисторлар?), Өкінішке орай, дәстүрлі цемент туралы айтуға болмайды. металл өткізгіштер.

Бірақ бұл тек электроникаға қатысты емес. Жаңалық алғаш рет металдардан басқа нәрсені аморфты күйге айналдыруға мүмкіндік берді, демек, бос электрондарды ұстаудың дәл осындай әдісімен бірдей қасиеттерді (соның ішінде өткізгіштік! ) материалдардың басқа сыныптарына.

{әлеуметтік}