Физиктер болашақта электрмен жұмыс істейтін құрылғылар мен құралдарды батареясыз қоректендіруге көмектесетін ерекше кванттық құбылысты басқарудың жолын тапты. Бұл жайында islam.kz порталы rutab.net ақпарат көзіне сілтеме жасай отырып мәлім етеді.

Австралиядағы Квинсленд технологиялық университетінің профессоры Дунчен Ци және Сингапурдағы Наниан технологиялық жоғарғы оқу орнының профессоры Сяо Реншоу Уан жетекшілік еткен халықаралық ғалымдар тобы энергия жинау технологиялары үшін зор әлеуеті бар кванттық феномен Холлдың әсер ету физикасын зерттеді.

Холлдың классикалық әсерінде көлденең кернеу магнит өрісіндегі токты өткізгіште пайда болады. Холлдың сызықтық емес әсері басқаша болады: ол айнымалы токты беру кезінде өткізгішке көлденең тұрақты кернеуді генерациялауға мүмкіндік береді және бұл ретте магниттік өрісті қажет етпейді. Басқаша айтқанда, материалдың өзі ауыспалы сигналды тұрақты сигналға «түзетеді». Бұл процесс электрониканың қоректенуі үшін жарамды тұрақты кернеудегі радиосигналдардың, сымсыз хабарлардың немесе басқа да фондық көздердің энергиясы - кәдімгі диодтарсыз және үлкен түзеткіштерсіз жүзеге асады.

«Холлдың сызықтық емес әсері - физикадағы күрделі кванттық құбылыс, онда кернеу магниттік өріс болмаған кезде де қолданылған айнымалы токқа перпендикуляр генерацияланады», - деп түсіндіреді профессор Ци. - Бұл әсер бізге ауыспалы сигналдарды электрондық құрылғыларды қоректендіру үшін қажетті тұрақты токқа тікелей айналдыруға мүмкіндік береді. Бұл дегеніңіз - біз батареясыз жұмыс істей алатын датчиктер мен чиптер жасай алатынымызды білдіреді".

Процестің физикасын түсіну үшін ғалымдар жоғары сапалы топологиялық материалды - ерекше электрондық қасиетке ие заттардың ерекше тобын зерттеді. Бұл бағыттағы тәжірибе Холлдың сызықтық емес әсері бөлме температурасында сақталатынын және тұрақты екенін көрсетті, ал бұл артықшылық аталмыш әсерді зертханадан тыс нақты пайдалану үшін өте маңызды

Мамандар, сондай-ақ, температураның пайда болатын кернеудің күшін де, бағытын да басқаратынын анықтады. Төмен температурада кристалдың микроскопиялық ақаулары осынау әсерде басты рқл ойнайды: олар көлденең кернеудің пайда болуына қажетті ассиметрияны жасай отырып, электрондардың қозғалысына кедергі келтіреді. Қызу шамасына қарай алдыңғы орынға ақаулар емес, тордағы атомдардың тербелісі - симметрияны бұзатын жылу дірілдері шықты, бірақ, баасқаша шықты.

Бір режимнен екіншісіне ауысқан кезде электр сигналының бағыты қарама-қарсы бағытқа өзгерді. Бұл кванттық әсерді басқарудың бұрын беймәлім жаңа тетігін көрсетеді - іс жүзінде материалдың температурасы мен ішкі құрылғысы есебінен «полярлықты» ауыстырып қосу турасында сөз болып отыр бұл арада.

«Материал ішінде не болып жатқанын түсінсеңіз, оны пайдалану үшін құрылғыларды материал ішіндегі құбылысты ескере отырып, тиімді жобалауға болады», - деп мәлімдеді ғалымдар. Дәл осы сәтте абстрактілі кванттық әсерлер іс жүзінде қолданылады: өздігінен жүретін датчиктер мен тасымалданатын электроникадан бастап болашақ сымсыз желілер үшін аса жылдам компоненттерге дейін.