Le laser transforme le diélectrique en conducteur
06.04.2018
Un groupe international de scientifiques a pour la première fois théoriquement décrit comment les soi-disant diélectriques de Mott se comporteront sous l'action d'impulsions laser ultracourtes et très puissantes et à quoi devrait ressembler le spectre de rayonnement réfléchi par leur surface.
Les calculs montrent que dans ce cas le diélectrique se transformera en conducteur. Dans le futur, ce phénomène pourra être utilisé pour l'électronique, l'étude des processus rapides et des états quantiques dans la matière.
Les diélectriques sont des substances qui conduisent mal l'électricité, car ils ont peu d'électrons libres qui peuvent facilement se déplacer et se charger. Dans les diélectriques ordinaires, cela est dû aux particularités de la répartition des électrons sur les niveaux d'énergie qui surviennent dans le champ du réseau cristallin. Ceci est décrit par l'une des principales sections de la physique quantique - la théorie des bandes.
Les diélectriques de Mott diffèrent des diélectriques ordinaires en ce que le courant ne peut pas y circuler pour une raison complètement différente, en raison de la forte interaction entre les électrons. En eux, le mouvement des électrons capables de créer un courant est "interféré" par d'autres électrons situés sur des atomes voisins. Par leur répulsion, ils "verrouillent" chaque électron sur leur atome et font de la substance un diélectrique. Ils portent le nom du physicien anglais Neville F. Mott, lauréat du prix Nobel en 1977, qui en 1949 a expliqué leur apparition. Les diélectriques de Mott (en règle générale, ce sont des oxydes de métaux de transition, par exemple NiO) cessent de conduire le courant lorsqu'ils sont refroidis, lorsque l'interaction entre les électrons devient plus importante.
Les expériences sur l'effet de la lumière sur la matière ont commencé il y a environ 20 ans. Mais la nécessité de prendre en compte l'interaction des électrons a rendu difficile l'étude théorique des processus dans les diélectriques de Mott. Par conséquent, jusqu'à présent, des atomes ou des molécules uniques ont été considérés afin d'étudier le comportement des électrons dans les orbitales des atomes. Mais personne n'a étudié le comportement des diélectriques de Mott eux-mêmes dans un champ lumineux super puissant. Cependant, au cours des cinq dernières années, les expérimentateurs ont commencé à passer aux solides, aux cristaux. Ici, l'image est beaucoup plus compliquée, car il s'agit d'un problème multi-électrons, où les électrons en interaction affectent la conductivité.
Les chercheurs simulés ont étudié comment ces matériaux répondraient aux éclairs d'un laser femtoseconde haute puissance et ont modélisé à quoi devrait ressembler le spectre de rayonnement réfléchi par une surface, puisque ses propriétés sont affectées par les caractéristiques du matériau. Sous l'action d'un fort champ alternatif d'un faisceau laser incident à la surface d'un diélectrique de Mott, l'état des électrons qu'il contient change. Leur énergie cinétique augmente et le matériau perd ses propriétés diélectriques. Le processus peut être étudié à l'aide de la spectroscopie dite à haute harmonique.
La méthode consiste à envoyer des impulsions laser très courtes, des dizaines ou des centaines de femtosecondes (10-15 s) avec des caractéristiques spécifiées au matériau. Lorsque le faisceau est réfléchi par le matériau, ces caractéristiques changent, y compris certains des photons acquérant des dizaines de fois plus d'énergie et de fréquence d'oscillation que les photons de l'impulsion initiale (c'est ce qu'on appelle la génération d'harmoniques optiques élevées). En modifiant les caractéristiques du faisceau, on peut juger des propriétés du matériau.
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Mini climatiseur Sony Reon Pocket 5
09.05.2024
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Teneur en alcool de la bière chaude
07.05.2024
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| Nouvelles aléatoires de l'Archive Voiture électrique Yiwei EV avec batterie au sodium sans lithium
30.12.2023
Le constructeur automobile chinois JAC Motors, qui fait partie du groupe Volkswagen, s'apprête à lancer son premier véhicule électrique produit en série sous la marque Yiwei, équipé d'une batterie au sodium sans lithium. Malgré leur densité énergétique inférieure à celle des batteries lithium-ion, les batteries sodium-ion offrent un coût inférieur, des capacités de fabrication améliorées et des performances fiables par temps froid.
Le lancement du Yiwei EV avec une batterie au sodium sans lithium représente une avancée significative dans le développement des véhicules électriques. Cette technologie innovante reflète le désir d’une énergie plus durable et plus abordable pour les véhicules électriques, ce qui pourrait avoir un impact significatif sur l’avenir de l’industrie.
Yiwei est une nouvelle marque créée par JAC en 2023, Volkswagen détenant une participation de 75 % dans JAC. Le Yiwei EV est probablement une version modifiée de la berline Sehol E10X annoncée plus tôt cette année. La voiture est équipée d'une batterie avec des cellules à technologie sodium-ion de HiNA Battery, et leur structure modulaire UE garantit une stabilité et des performances élevées.
Il s'agit d'un développement important dans l'industrie automobile, où JAC, Volkswagen et le gouvernement chinois travaillent ensemble pour créer des technologies avancées pour les véhicules électriques. Les batteries sodium-ion ouvrent de nouvelles perspectives pour les véhicules électriques, promettant des solutions plus abordables et plus efficaces pour le futur marché automobile.
Les ventes de la berline JAC Yiwei EV débuteront en janvier.
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