{"id":29565,"date":"2012-09-29T12:36:24","date_gmt":"2012-09-29T09:36:24","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=29565"},"modified":"2012-09-29T12:36:24","modified_gmt":"2012-09-29T09:36:24","slug":"isolaatormaterjalide-liigitamise-uus-meetod","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=29565","title":{"rendered":"Isolaatormaterjalide liigitamise uus meetod"},"content":{"rendered":"

Isoleerivate materjalide t\u00e4pne f\u00fc\u00fcsikaline kirjeldamine on materjaliteaduse \u00fcks tulipunkte. Erinevatel mehhanismidel p\u00f5hinev teoreetiline isolaatorite klasssifikatsiooniskeem on kasutusel olnud alates 1960ndatest. Skeemi puudulikud eksperimentaalmeetodid ei ole aga seni v\u00f5imaldanud k\u00f5ikide isolaatorite adekvaatset liigitamist. Kieli \u00dclikooli ja Boulderi Colorado \u00dclikooli teadlased arendasid v\u00e4lja uue meetodi, mis peaks isolaatorite eristamiseks andma seni p\u00f5hjalikuimad v\u00f5imalused. Teadust\u00f6\u00f6 avaldati ajakirjas Nature Communications.<\/strong><\/p>\n

\"Foto<\/a>\u00dckski s\u00fclearvuti, mobiiltelefon ega digitaalkaamera ei suuda t\u00f6\u00f6tada ilma, et selles oleks isolaatormaterjale sisaldavaid komponente. Jaht k\u00f5rgtehnoloogiliste isolaatormaterjalide t\u00e4psele f\u00fc\u00fcsikalisele seletusele on sama januline kui p\u00fc\u00fcdlus v\u00f5imsamate arvutite poole. Seet\u00f5ttu on isolaatorite uurimine tahkiseteaduse eesrinnas.<\/p>\n

Isolaatoreid p\u00fc\u00fctakse klassikaliselt kirjeldatakse universaalsete v\u00f5rrandite ning arvutisimulatsioonide abil. Teoreetilised tulemused materjalide kohta peavad leidma kinnitust eksperimendist. Eksperiment ongi sageli teooriale vastuse v\u00f5lgu j\u00e4\u00e4nud. \u201ePalju aastaid olid eksperdid osade isolaatorite liigitamise osas lahkarvamusel,\u201c kommenteeris Kieli \u00dclikooli teadlane ning projekti juht Kai Rossnagel, kelle teadlaste t\u00f6\u00f6 v\u00f5imaldab n\u00fc\u00fcd isolaatormaterjalide f\u00fc\u00fcsikaliste omaduste objektiivset kirjeldamist.<\/p>\n

Osad elektrijuhid muutuvad v\u00e4ga madalate temperatuurideni jahutatutena isolaatoriteks. Selle k\u00e4igus muutub ka nende elektronkatte olek, nagu ka materjali taassoojenemisel. Uus meetod kasutabki isolaatorklasside eristamiseks \u00e4ra \u00fcleminekute kestvuse varieeruvust eri materjalides.<\/p>\n

Meetodis kasutatavad ajavahemikud on tajumatult v\u00e4ikesed. Materjali m\u00e4\u00e4ramisel kasutatakse laserkiirkaamerat, mis toodab filmi \u00fcksikutest femtosekundilise s\u00e4riajaga piltidest. Tehes nii \u00fche pildi \u00fche sekundi iga femtosekundi kohta saaks kokkuv\u00f5ttes 1015 <\/sup>pilti. Tavaline filmikaamera teeb vaid suurusj\u00e4rgus 101 <\/sup>pilti sekundis. \u201eMeie otsitavad materjalide elektriliste omaduste muutused kestavad \u00fchtedes materjalides 50 femtosekundit, teistes aga 100 kuni 200 femtosekundit,\u201c seletas Rossnagel.<\/p>\n

\u00dcks enimvaieldud liigitusega isolaatoreid on titaandiseleniid TiSe2. N\u00fc\u00fcd suudeti see t\u00e4pselt klassifitseerida. Lisaks avastasid teadlased t\u00f6\u00f6 k\u00e4igus t\u00e4iesti uue isolaatormaterjalide klassi, mida nimetatakse eksitoonilisteks isolaatoriteks (excitonic insulators<\/em>).\u00a0 \u201eUsume, et meie teadust\u00f6\u00f6 tulemused l\u00f5petavad dekaade kestnud diskussiooni titaaniumdiseleniidi m\u00e4\u00e4ratluse \u00fcle, aga ainult p\u00e4rast mitme aasta pikkust kasutamist ja falsifikatsioonikatseid saame \u00f6elda, kas meie meetod ikkagi on nii hea kui praegu arvame,\u201c kommenteeris Rossnagel.<\/p>\n

Klassifikatsioonimeetodis kasutatakse kaameratehnikat, mille leiutas sama t\u00f6\u00f6r\u00fchm 2011. aasta maikuus. Tol korral avaldati artikkel mainekas ajakirjas Nature. J\u00e4\u00e4dvustusmeetodit nimetatakse pikemalt \u201epidevresolutsiooniga tugeva UV kiirgusega femtosekund-fotoelektronspektroskoopia\u201c. Isolaatorite m\u00e4\u00e4ramisel kasutati kaamerat esmakordselt s\u00fcstemaatiliselt teadust\u00f6\u00f6 l\u00e4bi viimiseks.<\/p>\n

Allikas: Phys.org<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Isoleerivate materjalide t\u00e4pne f\u00fc\u00fcsikaline kirjeldamine on materjaliteaduse \u00fcks tulipunkte. Erinevatel mehhanismidel p\u00f5hinev teoreetiline isolaatorite klasssifikatsiooniskeem on kasutusel olnud alates 1960ndatest. Skeemi puudulikud eksperimentaalmeetodid ei ole aga seni v\u00f5imaldanud k\u00f5ikide isolaatorite adekvaatset liigitamist. Kieli \u00dclikooli ja Boulderi Colorado \u00dclikooli teadlased arendasid v\u00e4lja uue meetodi, mis peaks isolaatorite eristamiseks andma seni p\u00f5hjalikuimad v\u00f5imalused. Teadust\u00f6\u00f6 avaldati ajakirjas Nature […]<\/p>\n","protected":false},"author":449,"featured_media":29566,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[110],"class_list":{"0":"post-29565","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-teadusuudis","8":"tag-materjal","9":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/29565","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/449"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=29565"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/29565\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/29566"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=29565"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=29565"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=29565"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}