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一种奇怪的量子效应可以在没有电池的情况下为未来的电子产品提供动力
研究人员发现了一种通过利用缺陷和振动等微妙的内部特征来操纵先进材料中的量子现象的方法。一项新的研究表明，一种有前景的量子材料中的微小缺陷和内部振动可用于控制不寻常的电效应，从而有可能实现更小、更快、更高效的能量收集[...]
来源:SciTech日报研究人员发现了一种通过利用缺陷和振动等微妙的内部特征来操纵先进材料中的量子现象的方法。
一项新研究表明，一种有前景的量子材料中的微小缺陷和内部振动可用于控制不寻常的电效应，从而有可能实现更小、更快、更高效的能量收集技术。
由昆士兰科技大学化学与物理学院的齐东辰教授和新加坡南洋理工大学的肖仁肖王教授领导的国际团队研究了非线性霍尔效应（NLHE）背后的机制。
与经典霍尔效应不同，这种量子现象允许将交流电信号（例如来自无线或环境源的信号）直接转换为可用的直流电，而无需二极管或笨重的组件。
“NLHE 是凝聚态物理中一种复杂的量子现象，即使在没有磁场的情况下，也会产生垂直于施加的交流电的电压，”齐教授说。
“这种效应使我们能够将交流信号直接转换为直流电，这是为电子设备供电所需要的。原则上，这意味着传感器或芯片可以在没有电池的情况下运行，从环境中获取能量。”
材料和温度驱动行为
研究人员检查了一种以其不寻常的电子行为而闻名的高质量拓扑材料，发现 NLHE 在室温下保持稳定。
他们还发现所产生电压的方向和强度都取决于温度。
在低温下，材料中的微小缺陷起着主导作用。当材料升温时，晶格内的振动开始发生，导致电信号反转。
“一旦你了解了材料内部发生的情况，你就可以设计设备来利用它，”齐教授说。