Металл пропускающий электричество, но не тепло

Anomalously low electronic thermal conductivity in metallic vanadium dioxide | Science

science.sciencemag.org

Не неделя, а праздник просто. Вчера появилась информация о полученном металлическом водороде, правда новость на нашем подсайте была ужасного качества.

А сегодня, прилетела весточка, что международная команда специалистов, возглавляемая сотрудниками Национальной лаборатории Лоуренса и Калифорнийского университета в Беркли, добилась, чтобы электроны в диоксиде ванадия передавали ток, но не тепло.

Исследование, опубликованное в Science, может использоваться в различных сферах, вроде термоэлектрических систем, преобразующих излишки тепла от оборудования в электричество.

Отношение тепло — и электропроводности металлов обычно управляется законом Видемана–Франца. То есть, величины прямо пропорциональны. Это не относится к оксиду ванадия*. Материал умеет переключаться между изолятором и металлом при нагреве до 67°С.

*Данный материал обладает интересным свойством — его электропроводимость меняется под влиянием температуры. При температуре 67 градусов по Цельсию кристаллическая решетка оксида ванадия претерпевает сдвиг, и электроны могут спокойно двигаться по металлу. Этот сдвиг происходит с серьезным изменением физической формы объекта из оксида ванадия. Меняются также и оптические свойства: показатель преломления падает от 2,5 до 2,0

«Наше открытие оказалось абсолютно неожиданным, — сказал старший исследователь, профессор Джунцяо Ву. – Оно позволит понять основы электронного поведения инновационных проводников».
Используя результаты математического моделирования и рентгеновского рассеяния, исследователи смогли повлиять на долю теплопроводности, относящуюся к вибрации кристаллической решетки (фононам) и движению электронов. Неожиданно оказалось, что ее величина в последнем случае 10 раз меньше, чем ожидалось по закону Видемана–Франца.

«Электроны двигались в потоке, как жидкость, а не по отдельности, как в нормальных металлах, — сказал Ву. – Такое направленное перемещение ведет к снижению передачи теплоты, так как уменьшается число возможных случайных конфигураций частиц».
Тепло — и электропроводность диоксида ванадия можно менять за счет смешивания с другими материалами. Так, покрытие одного кристалла вольфрамом позволило уменьшить температуру, необходимую для перехода материала в металлическую фазу.

Источники:
Science
Berkley lab
РосРед
251
251
Подписаться на Dirty
Представляю себе, как они его заставляли
UglyRamirez: Она бы ещё за жало держалась. Паяльник явно холодный.
Sokrovische: он просто пропускает электричество без передачи тепла!
Sokrovische: он не проводил тепло, только эл. ток..
rocannon: Ага:
"... Верхние люди обходятся с материей как с женщиной. Они ее ублажают и убеждают. Заинтересовывают. А орки пытаются ее наебать или отпидарасить. Причем даже этого не умеют — начинают пидарасить, не успев наебать. Или сначала отпидарасят, а потом зачем–то наебывают. Орут на нее, как в тюрьме — изменись, сука! Ща как дам! И все время бьют по ней воображаемой кувалдой..."
Ученые заставили металл пропускать электричество без передачи тепла

По–моему, за заголовок со словами "ученые заставили" на science нужно банить.

Тем более, что это вранье?
...такое направленное перемещение ведет к снижению передачи теплоты
Shadan_ogly: Поддерживаю.
Shadan_ogly: Пишите как надо, я же поменяю в 2 секунды.
А текст просто взял с росс ресурса особо не вчитываясь. Согласен, мой косяк.

Про враньё: “The electrons were moving in unison with each other, much like a fluid, instead of as individual particles like in normal metals,” said Wu. “For electrons, heat is a random motion. Normal metals transport heat efficiently because there are so many different possible microscopic configurations that the individual electrons can jump between. In contrast, the coordinated, marching–band–like motion of electrons in vanadium dioxide is detrimental to heat transfer as there are fewer configurations available for the electrons to hop randomly between.”
Relaxation_Time:

the coordinated, marching–band–like motion of electrons in vanadium dioxide is detrimental to heat transfer

такое направленное перемещение ведет к снижению передачи теплоты

По–моему, перевод вполне корректный. Тепло по–прежнему проводится, пусть и в меньшей степени. Заголовок некорректен.
Исправьте заголовок: "Ученые нарушили закон Видемана–Франца!"
ppv: учёные изнасиловали журналиста
ppv: в Калифорнии это законно
Оксид вольфрама это не металл.
lembasny: А откуда взялся оксид вольфрама?
Relaxation_Time: ключевое слово оксид.
Вот это оксид алюминия
image
А это алюминий
image
Kalvado: Чо чо, не видишь что ли, один зеленый, а другой синий?!
kezzalkoatl: а скажите, друг мой, тяжело быть долбоебом?
lembasny: а нас интересует диоксид. И что?
lembasny: Тот факт, что Al2O3 не металл не означает, что VO2 не металл. Вот теперь "И все".
Relaxation_Time: Ну вообще–то металлы — это простые вещества. По крайней мере, в русском языке так.
volk–kuraga: бронза и дюраль готовы с тобой поспорить...
Kalvado:
Скажите, о чем мы спорим?
volk–kuraga: Так, пока не уползли:
на каких из этих картинок изображены металлические предметы:
image
image
image
image

формат: да, металл/нет, не металл / я затрудняюсь ответить
Kalvado: Какой результат вы хотите получить?
Давайте я просто скажу, что вы правы, а я нет? :)
Зачем тратить энергию и время?
volk–kuraga: если ты помнишь, я в свое время потратил кучу цветов своей селезенки чтобы вбить тебе в голову некие простые истины о космонавтике. Как ни странно, оно спустя несколько лет дало ростки.
Ну как бы похоже время второй серии — физики?
Kalvado: Меня трогает ваша забота об уровне моего образования. :)
Однако, космонавтика — это особый разговор, остальные темы меня не так сильно волнуют. Ну может политика еще.
И вы опять лукавите. Я думаю, отчасти, вы действительно хотите добиться торжества истины, но только как–то странно это делаете. Я думаю, это у вас что–то вроде "платы за информацию". Т.е. вы тратите свое время на то, чтобы поделиться с другими знанием, а взамен получаете удовольствие от процесса спора. Поэтому вы и не пишете сразу все как есть, с железобетонной аргументацией — потому что тогда спор сразу закончится, и неинтересно будет, удовольствия меньше.
Kalvado: Это сплавы металлов.
Relaxation_Time: Означает.
Relaxation_Time: В результате реакции вольфрама с кислородом?
volk–kuraga: Вадим, ну вот вы мне объясните, при чем здесь вообще оксид вольфрама?
Relaxation_Time: Да, действительно. :D
Relaxation_Time: Позолоченый корпус оцинкован вольфрамом.
Relaxation_Time: Оксид ванадия (неожиданно для себя самого) тут же стал металлом. Вы маг, чародей и алхимик!
Kalmakari: а что вас смущает в этом факте?
Kalvado: вы различий между ванадием и его оксидом и вправду не видите? С точки зрения металлических свойств для начала.
Kalmakari: вы можете для начала дать определение металла?
Если что, я как раз на той неделе буду о разнице между металлом и полуметаллом расказывать на лекции аспирантам...
Да, а про полуметаллы вы вообще слышали, кстати? Просто интересно
Kalvado: К чему интриги и недомолвки? Рассказывайте, мы ж на сайенс, в конце концов! Учиться никогда не поздно. С удовольствием благодаря вам готов получить новые знания.
Дёрти образовательный
КПЗ Полуметалл
Kalvado: С точки зрения химии, наверно что–то типа: кристаллическая решётка с положительными ионами в узлах окруженная облаком электронов.
Вроде важна ионизация и вид связи. Это отделяет металлы от остальных.
Relaxation_Time: Электронная структура
не полностью заполненная зона.
image
Kalvado: А это не синоним слова "проводник" получается?
volk–kuraga: для меня "проводник" — это, скорее, кусок провода.
Kalvado: Вот я сижу и думаю — какой смысл спорить с кем–то о значении слов? Что это даст?
volk–kuraga: ну может немножко начнешь понимать что к чему в этом мире. А то так и помрешь, считая что "нержавейка" — элемент таблицы менделеева...
Kalvado: Ну ладно лукавить. Просто признайтесь, что получаете от этого удовольствие.
ga3ry: очевидно кусок проволоки...
volk–kuraga: К слову о синониме. Пынь.
Relaxation_Time: тебе не стыдно вики, да еще неграмотную статью тащить на сайенс? Иди помой руки с мылом, а потом возвращайся
Kalvado: Правило номер 1: начинай изучение любого вопроса с Вики.
Relaxation_Time: Правило номер 1 (моя версия):
Если от изучения тобой некоторого вопроса не зависит чья–то жизнь, здоровье или зарплата, то достаточно прочитать Вики. Желательно, английскую.
volk–kuraga: ну если тебе это поможет..
на, держи, только осторожно не разбрызгай каку:
https://en.wikipedia.org/wiki/Metal
Kalvado: Вы серьезно?
volk–kuraga: что именно? Что ссылку на вики даю?
Скрепя сердце, и ругая себя за слабость...
Kalvado: Ну хорошо хоть не ссылку на гугл.
volk–kuraga: ну ты же сам сказал достаточно прочитать Вики. Желательно, английскую.
дык иди и читай... Я ее не правил, чесслово
Kalvado: Господи, какой же вы вредный...
Скажите лучше, что вы думаете про этот канал:
https://www.youtube.com/channel/UCxzC4EngIsMrPmbm6Nxvb-A
По–моему, клевый дядька. И образованный, судя по всему. Иногда он про ракетные двигатели всякие интересные штуки рассказывает. Типа таких:
volk–kuraga: (зевая) кто кларка читал, тот ни разу не смеется.
Kalvado: Как астрофизик — астрофизику. Есть водород, гелий, и металлы.
Или астроном — астроному. Запамятовал.
olddays: я хотел сказать это — но побоялся, что от фразы "металлы, такие как азот" у людей и последний гвоздик из крыши вылетит...
olddays: Всё, водород уже тоже металл. Скоро и до гелия доберутся.
Kalvado: На сколько мне известно, и металлы, и полу–металлы — это все простые вещества.
Тем не менее:
"МЕТАЛЛЫ (от греч. metallon–первоначально, шахта, копи), в–ва, обладающие в обычных условиях характерными, металлическими, свойствами–высокими электрич. проводимостью и теплопроводностью, отрицат. температурным коэф. электрич. проводимости, способностью хорошо отражать световые волны (блеск), пластичностью. К металлам относятся как собственно металлы (простые в–ва), так и их сплавы, металлические соединения, в т.ч. интерметаллиды. Иногда металлами наз. все в–ва, обладающие теми или иными металлич. св–вами, напр. т. наз. "синтетические" металлы (см. Интеркалаты), металлы органические."
В общем, как я понял, однозначного определения нет — и поэтому металлами можно называть кучу совершенно разных веществ.
ОДНАКО, подавляющее большинство людей называет металлами — конкретные элементы периодической таблицы Менделеева. Потому что людей так учили в школе.
Использовать это слово в каком–то другом значении — это хороший повод посраться с кем–нибудь на ровном месте, что вы только что и сделали.
volk–kuraga: Я помню что–то на химии было про металлы неметаллы и металлоиды. Вроде как, дело было в связи.
volk–kuraga: ну вообще–то более–менее чистых элементов в быту практически нет. Все практически исплользуемые в жизни патериалы таки сплавы — дюраль, силумин, сталь, латунь, бронза, ювелирка вся на сплавах. Разве что бескислородная медь у меломанов прокатит... Так что бытовое определение просто не может соответствовать хим. составу.
Kalvado: А еще Солнце на самом деле не желтое, а белое. И не бывает в природе физических объектов по–настоящему черного цвета (ну кроме черных дыр). И ускорение свободного падения не 9.8 м\с2, а везде разное. И число pi не равно 3.14, а немного больше.
volk–kuraga: знаешь, тут все интереснее. Ты какие–то детские примеры приводишь, а я тебя на хорошие такие шутки развожу.
Я тебе еще одно слово подарю, о котором можно поспорить: интерметаллики.
Kalvado: Можно — но зачем?
volk–kuraga: мне это слово для работы.. тебе — перед девками красоваться...
Kalvado: Да ну к черту этих девок, одни печали от них.
Просто скажите, процессоры от этого станут на порядок быстрее?
Akhar: оксид ванадия интересен другим людям....
Kalvado: Кстати, он подорожает?
Kalvado: мне гречка не по карману, только пирожные и ем
steamer: Гречку не надо есть, гречкой надо хеджироваться.
steamer: бедолага... смотрите как бы вам с такой диетой голову не отрубили! А то был прецедент..
Kalvado: икаю от ужаса, но жру, наследственность..
steamer: наследственность?
Мда, как был прав мессир — Как причудливо тасуется колода! Кровь!
Cypok: линии задержки
coceg: Я бы сказал, что французы засомневались. Разоблачили –– громкова–то звучит.
Relaxation_Time: Да там не только французы. В целом, комментарии авторов на критику звучат как–то несерьезно:
But Silvera says that he just wanted to get the news out there before making confirmation tests, which, he says, could break their precious specimen. “We wanted to publish this breakthrough event on this sample,” he says. To preserve the material, he and Dias have kept it in the cryostat; the lab has only two cryostats, and the other is in use for other experiments, he says. “Now that the paper has been accepted, we’re going to do further experiments.”
coceg: пока общество не поймет что во главе науке сидят отборные мудаки, которые с ухмылкой наебывают общество, пользуясь тем что оно не имеет механизмов понимания — пока этого не случится вот такие высеры так и будут появляться в самых крутых журналах. все кто работал по сжатию водорода все на смех подняли эту публикацию и увидились как она появлась. А я недавно писал про скандал с переоткрытием карбина — в Саенс китайцы спиздили у нас, а через полгода в Нейче гейропецы спиздили у китайцев — ну это же просто низкопробный блокбастер, и никто из тех кто мог бы повлиять на это безобразие — ни никто пальцем не пошевелил, а это значит что теперь "можно все"
Shpongle: А расскажите, пожалуйста, про карбин
Grayplastik: гугл отменили? я столько раз уже "пересказывал на пальцах" что уже как–то и не хочется.
Shpongle: Просто хотелось бы разобраться, кто его все–таки изобрел.
Grayplastik: слово "карбин" было введено А.М. Сладковым в 1960г., и означало не чистые бесконечные цепочки но протонированные. Чистый карбин не существует и западники использовали этот факт чтобы гнобить наших, но факт в том, что Сладков и не имел в виду чистые цепочки...
coceg: бывает. Хотят застолбить любой ценой
coceg: Не, ответ, на самом деле, похож на правду. Точнее так –– правдоподобен.
Ну и желание поскорее напечатать статью вообще ясно. Тут вопросов нет.

А вот почему сразу не меряли давления во время сжимания –– это интересный вопрос.
Relaxation_Time: Как и много других интересных вопросов. Кто–то говорит, что давление переоценено из–за неверной калибровки. Говорят, что переход на самом деле может быть в оксиде алюминия, там тоже его предсказывали (привет комментаторам выше). Ну и вообще, странно говорить о фазовом переходе, не показав самого фазового перехода (хотя экспериментальные возможности прямо под рукой. Они что, забыли померить, пока давление вводили?).
Конечно, возможно переход действительно в водороде. А может и нет. Публиковать откровенно сырые результаты и оправдываться тем, что жалко испортить образец, поэтому подождут пока перемерять, я считаю совершенно несерьезным.
Какие еще в сраку "симуляции"?
Моделирование!
?:%*%*, вот прочитаешь такую хрень, потом сидишь и думаешь нахрена я это прочитал. Что это ваше было. что мне это даст и ваше это о чем :? Вы хоть поясняйте зачем все это нужно блин.. ато Прям ппц какая новость а для чего все это надо хз. чтобы процы не грелись или че :?
MrakgiY: во–первых, это крутое свойство....
Kalvado: ничего тут крутого нет. я вон открыл суперинжекцию и никто даже не удивился тому что из карбина ток идет в любой диэлектрик, а тут вообще фигня какая–то. обычный пиар с целью срубить бабла на следующий проект...
Shpongle: Я вот о вас успел забыть, а тут снова вы.
Relaxation_Time: ни разу не было, и вот опять!