.Early Crust on Mars More Complex and Evolved Than Previously Thought
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.Study demonstrates tailored Ising superconductivity in intercalated bulk niobium diselenide
연구는 삽입된 벌크 니오븀 디셀레나이드에서 맞춤형 Ising 초전도성을 보여줍니다
잉그리드 파델리, Phys.org 이온성 액체 양이온 삽입을 통한 NbSe2의 차원 조작 개략도. a, NbSe2의 원자 구조. b,c, 층간 상호 작용 제어를 목표로 다양한 크기의 양이온을 삽입하여 NbSe2의 층간 간격 조작. d, 이온성 액체 양이온 [CnMIm]+의 원자 구조. 크레딧: Zhang et al. NOVEMBER 11, 2022
2D 레이어 재료가 더 얇게 만들어지면(즉, 원자 규모에서) 그 속성이 극적으로 변할 수 있으며 때로는 완전히 새로운 기능이 나타나거나 다른 기능이 손실될 수 있습니다. 새로운 속성이나 새로운 속성이 새로운 기술의 개발에 매우 유리할 수 있지만, 재료의 원래 속성 중 일부를 유지하는 것도 종종 똑같이 중요합니다. Tsinghua University, Chinese Academy of Sciences 및 Frontier Science Center for Quantum Information의 연구원들은 최근 일반적으로 손상되는 벌크 NbSe 2 의 특성인 삽입된 벌크 니오븀 디셀레나이드(NbSe 2 ) 샘플에서 맞춤형 Ising 초전도성을 실현할 수 있었습니다. 원자적으로 얇은 층 에서 . 네이처 피직스( Nature Physics ) 에 발표된 논문에 설명된 그들이 사용한 방법은 2D 박막 초전도 물질의 제조를 향한 길을 열 수 있습니다.
-연구를 수행한 연구원 중 한 명인 Shuyun Zhou는 Phys.org에 "원자적으로 얇은 2D 재료는 수백 수천 개의 층으로 구성된 벌크 재료와 종종 구별되는 흥미로운 특성을 나타냅니다."라고 말했습니다. "그러나 원자적으로 얇은 필름/플레이크는 제작하기 어렵고 새로운 새로운 특성은 다른 중요한 특성을 희생함으로써 달성되는 경우가 있습니다." Zhou와 그의 동료들은 몇 년 동안 중요한 재료 특성을 잃지 않고 원자적으로 얇은 샘플에 필적하는 새로운 특성을 달성하기 위한 실험 방법을 확인하려고 노력해 왔습니다. 최근 연구에서, 그들은 층상 고체 물질 의 전자 특성을 조정하기 위한 귀중한 전략인 전기화학적 삽입의 효과를 구체적으로 평가했습니다 . "벌크 재료는 양이온과 음이온으로 구성된 이온성 액체에 잠겨 있습니다."라고 Zhou는 설명했습니다.
"이러한 이온성 액체는 이온이 액체에 남아 있는 동안 소수층 샘플에 전자를 주입하는 데 널리 사용되었습니다. 우리는 더 큰 음의 전압을 인가함으로써 큰 크기의 유기 양이온이 반 데르 Waals gap(활성 층 사이의 빈 공간, 이 경우 NbSe 2 층), 하이브리드 재료 형성."
삽입된 NbSe2의 새로운 특성. a, ARPES에 의해 밝혀진 삽입된 벌크 NbSe2의 2차원 전자 구조. b, 삽입된 NbSe2의 강화된 면내 상부 임계 자기장. c, 주변 조건에서 삽입된 NbSe2의 안정성. 크레딧: Zhang et al.
그들의 실험에서 Zhou와 그의 동료들은 인터칼레이션이 NbSe 2 층 샘플 의 차원과 캐리어 농도를 제어 하는 효과적인 전략 이라는 것을 발견했습니다. 이 전략을 사용하여 벌크 NbSe 2 결정과 단층 NbSe 2 샘플에서 관찰된 것 모두를 초과하지만 삽입된 벌크 NbSe 2 샘플 에서 관찰되는 맞춤형 Ising 초전도성을 얻을 수 있었습니다 . 기본적으로 인터칼레이션 전략은 이온성 액체에 벌크 재료 를 담그고 이후에 전압을 인가하는 것으로 구성됩니다. 이 프로세스는 벌크 적층 재료의 활성층 사이의 간격을 증가시켜 이들 사이의 상호 작용을 줄입니다.
"삽입된 NbSe 2 재료는 여전히 많은 층으로 구성되어 있지만 그 특성은 단층 NbSe 2 샘플 의 특성과 매우 유사하게 거동합니다 ."라고 Zhou가 말했습니다. "구체적으로 삽입된 물질의 초전도성은 큰 면내 자기장 하에서 생존할 수 있지만 초전도 전이 온도는 단층 NbSe 2 보다 높다 . 또한 양이온은 활성층에 전하를 전달하고 보호층 역할을 할 수 있어 공중에서 안정적인 하이브리드 물질" Zhou와 그의 동료들은 층상 2D NbSe 2 샘플 의 특성을 확장하기 위해 인터칼레이션 기반 전략을 구체적으로 사용했지만 , 동일한 전략을 광범위한 층상 재료에 적용하여 이들의 단층 버전의 특성과 유사한 특성을 달성할 수도 있습니다.
재료, 또는 더 나은. 지금까지 이 방법은 NbSe 2 에서 맞춤형 Ising 초전도 , Weyl 반금속 MoTe 2 에서 향상된 초전도 및 SnSe 2 에서 반도체에서 초전도로의 전이를 가능하게 했습니다 . "우리의 삽입 방법은 매우 일반적이며 다양한 층상 물질과 다양한 양이온을 가진 이온성 액체로 쉽게 확장될 수 있습니다."라고 Zhou가 덧붙였습니다. "따라서 우리의 연구는 벌크 결정과 단층 샘플을 능가할 수 있는 조정 가능한 기능을 가진 하이브리드 재료를 만드는 중요한 경로를 제공합니다. 초전도체 외에도 더 흥미로운 특성을 얻기 위해 이 전략을 다른 많은 적층 재료에 적용하고 싶습니다. 감사합니다. 벌크 결정과 단층 샘플 모두를 능가하는 흥미로운 특성은 곧 점점 더 많은 층상 물질에서 가능해질 것입니다."
추가 정보: Haoxiong Zhang et al, 삽입된 벌크 NbSe2의 Tailored Ising 초전도, Nature Physics (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01778-7 저널 정보: 네이처 물리학
https://phys.org/news/2022-11-tailored-ising-superconductivity-intercalated-bulk.html
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메모 2211132025 나의 사고실험 oms 스토리텔링
원자적으로 얇은 2D 재료는 수백 수천 개의 층으로 구성된 벌크 재료와 종종 구별되는 흥미로운 특성을 나타낸다. 샘플a.oms의 모아레 패턴이다.
Sample a.oms (standard)
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f000e0 b0dac0
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sample b.poms(standard)
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sample c.oss(standard)
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-Shuyun Zhou, one of the researchers who conducted the study, told Phys.org, "Atomically thin 2D materials exhibit interesting properties that often distinguish them from bulk materials consisting of hundreds of thousands of layers." "However, atomically thin films/flakes are difficult to fabricate, and new new properties are often achieved at the expense of other important properties." Zhou and his colleagues have been trying for several years to identify experimental methods to achieve novel properties comparable to atomically thin samples without losing important material properties. In a recent study, they specifically evaluated the effectiveness of electrochemical intercalation, a valuable strategy for tuning the electronic properties of layered solid materials. “The bulk material is immersed in an ionic liquid composed of positive and negative ions,” Zhou explained.
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memo 2211132025 my thought experiment oms storytelling
Atomically thin 2D materials exhibit interesting properties that often distinguish them from bulk materials consisting of hundreds or thousands of layers. This is the moiré pattern from sample a.oms.
Sample a.oms (standard)
b0acfd 0000e0
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e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
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0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
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sample b.qoms(standard)
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sample b.poms(standard)
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sample c.oss(standard)
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cadccbcdc
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bddbcbdca
.Early Crust on Mars More Complex and Evolved Than Previously Thought
화성의 초기 지각은 이전에 생각했던 것보다 더 복잡하고 진화했습니다
주제:지구물리학화성행성아이오와 대학교 2022 년 11월 11일 아이오와 대학교 화성 Tithonium Chasma 투시도 Mars' Valles Marineris 협곡 구조의 일부를 형성하는 Tithonium Chasmata의 이 비스듬한 투시도는 ESA의 Mars Express에 있는 고해상도 스테레오 카메라의 디지털 지형 모델과 바닥 및 색상 채널에서 생성되었습니다. 크레딧: ESA/DLR/FU 베를린, CC BY-SA 3.0 IGO
화성 의 초기 지각은 연구자들이 이전에 생각했던 것보다 더 복잡할 수 있으며 지구의 원래 지각과 유사할 수도 있습니다. 화성의 표면은 수십억 년에 걸친 화산 활동과 결국 냉각된 표면 위의 흐르는 용암의 결과로 균일하게 현무암질입니다. 과학자들은 화성이 지구의 대륙 이동과 같은 전면적인 표면 리모델링을 겪지 않았기 때문에 화성의 지각 역사는 비교적 단순한 이야기라고 생각했습니다. 그러나 새로운 연구에서 과학자들은 순수한 현무암 환경에서 예상되는 것보다 화학 원소 규소의 농도가 더 높은 붉은 행성의 남반구 위치를 발견했습니다. 화성에 충돌한 우주 암석은 표면 아래 수 마일에 묻혀 있는 물질을 발굴하여 실리카 농도를 노출시켜 숨겨진 과거를 드러냈습니다.
이 연구의 교신 저자인 Valerie Payré는 “암석을 현무암이 아닌 조성으로 만드는 실리카가 더 많이 포함되어 있지만, 우리가 부르는 것은 조성이 더 진화한 것입니다.”라고 말합니다. “그것은 화성에서 형성된 지각이 우리가 알고 있는 것보다 확실히 더 복잡하다는 것을 말해줍니다. 따라서 그 과정, 특히 지구의 지각이 어떻게 처음 형성되었는지에 대한 의미를 이해하는 것이 더 중요합니다.” Payré는 아이오와 대학교 지구 및 환경 과학부의 조교수입니다 . 과학자들은 화성이 약 45억 년 전에 형성되었다고 믿습니다. 붉은 행성이 정확히 어떻게 생겨났는지는 아직 미스터리지만 이론은 있습니다.
한 가지 아이디어는 화성이 우주에서 암석의 거대한 충돌을 통해 형성되었으며 강렬한 열로 인해 마그마 바다라고도 알려진 완전히 액화된 상태를 생성했다는 것입니다. 이론은 마그마 바다가 점차 냉각되어 피부 층과 같은 지각을 생성하며, 이는 단일한 현무암질이라고 합니다.
화성의 초기 지각 아이오와 대학의 지구 및 환경 과학 조교수인 Valerie Payr가 이끄는 연구원들은 화성의 초기 지각이 이전에 생각했던 것보다 기원이 더 복잡하다는 것을 발견했습니다. 연구원들은 화성의 남반구(위 이미지 참조)에서 장석이라는 광물이 풍부한 9곳의 위치를 찾았습니다. 장석은 단순한 화산 기원 이상의 지형과 관련이 있습니다. 이번 발견은 화성의 형성이 지구의 행성의 시작과 유사할 수 있다는 것을 의미할 수 있습니다.” 크레딧: Valerie Payré, 아이오와 대학교
또 다른 이론은 마그마 바다가 모든 것을 포괄하는 것이 아니며 화성의 첫 번째 지각 부분은 다른 기원을 가지고 있다는 것입니다. 하나는 현무암과 다른 실리카 농도를 보일 것입니다. Payré와 그녀의 연구 파트너는 화성 정찰 궤도 선이 수집한 행성의 남반구에 대한 데이터를 분석했는데, 이전 연구에서는 이 지역이 가장 오래된 지역이라고 지적했습니다. 연구원들은 현무암보다 규산질인 용암 흐름과 관련된 광물인 장석이 풍부한 9개의 위치(예: 지형의 분화구 및 균열)를 발견했습니다. "이것이 첫 번째 단서였습니다."라고 Payré는 말합니다.
-"우리가 그곳의 실리카 농도를 조사한 것은 지형이 장석이 풍부하기 때문입니다." 장석은 이전에 화성의 다른 지역에서 발견되었지만 추가 분석을 통해 해당 지역의 화학 성분이 현무암보다 더 많은 것으로 나타났습니다. 그것은 열 방출 이미징 시스템(Thermal Emission Imaging System) 또는 간단히 THEMIS 라고 하는 다른 기기로 눈을 돌린 과학자들을 막지 못했습니다 . Mars Odyssey 궤도선에 탑재된 이 장비는 화성 표면의 적외선 파장 반사를 통해 실리카 농도를 감지할 수 있습니다. 팀은 THEMIS의 데이터를 사용하여 선택한 위치의 지형이 현무암보다 규산질임을 결정했습니다. 사하라 사막에서 발견된 Erg Chech 002와 같은 운석은 그들의 관측에 더욱 신빙성을 더해주며, 대략 태양계의 탄생으로 추정되며, 연구팀이 화성의 9개 위치에서 관찰한 유사한 규산 및 기타 광물 조성을 보여줍니다.
연구원들은 또한 지각의 연대를 약 42억 년으로 추정했는데, 이는 현재까지 화성에서 발견된 가장 오래된 지각이 될 것입니다. Payré는 그 발견에 약간 놀랐다고 말합니다. "현무암보다 더 규산질인 암석을 관찰한 탐사선이 표면에 있었습니다."라고 그녀는 말합니다. "그래서 지각이 더 규산질 수 있다는 아이디어가 있었습니다. 그러나 우리는 초기 지각이 어떻게 형성되었는지, 얼마나 오래되었는지 결코 알지 못했고 여전히 알지 못하기 때문에 여전히 일종의 미스터리입니다.” 화성의 지각 기원은 여전히 가려져 있지만 지구의 지각 역사는 훨씬 더 명확하지 않습니다. 수십억 년 동안 대륙판의 이동으로 인해 우리 행성의 원래 지각 흔적이 오랫동안 지워졌기 때문입니다. 그러나 이번 발견은 지구의 기원에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.
“우리는 처음부터 지구의 지각을 모릅니다. 우리는 생명체가 언제 처음 등장했는지조차 모릅니다.”라고 Payré는 말합니다. “많은 사람들이 두 사람이 관련이 있을 수 있다고 생각합니다. 따라서 오래 전 지각이 어땠는지 이해하면 지구의 전체 진화를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.” Payré는 Northern Arizona University에서 박사후 연구원으로 연구를 수행했습니다. 그녀는 8월에 UI에 합류했습니다. "분광학을 통해 밝혀진 화성에 노출된 진화된 초기 지각"이라는 연구는 Geophysical Research Letters 저널에 11월 4일 온라인으로 게재되었습니다.
참조: V. Payré, MR Salvatore 및 CS Edwards, 2022년 10월 10일 Geophysical Research Letters 의 "분광학을 통해 밝혀진 화성에 노출된 진화된 초기 지각" . DOI: 10.1029/2022GL099639 기여 저자는 북부 애리조나의 Mark Salvatore와 Christopher Edwards입니다. NASA 는 화성 과학 연구소 참여 과학자 프로그램과 화성 오디세이 THEMIS 프로젝트를 통해 연구에 자금을 지원했습니다.
https://scitechdaily.com/early-crust-on-mars-more-complex-and-evolved-than-previously-thought/
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메모 2211130531 나의사고실험 oms 스토리텔링
화성의 광물을 열전재료 특정지역이나 활용으로 찾아서 쓰면 전기를 지층에서 흔히 구할 수 있을 것이다.
열전재료는 전기를 통하면, 그 양단에 온도차를 발생하거나(Peltier 효과) , 역으로 그 양단에 (화성의 열전지층의 밤낮의 기온차) 온도 차이를 부여하면 전기를 발생하는(Seebeck 효과) 재료를 말한다.
화성의 탐사선은THEMIS의 데이터를 사용하여 선택한 위치의 지형이 현무암보다 규산질임을 결정했다. 장석 광물은 풍화작용으로 암석의 표면에 기공이 생성되며 주 구성 광물인 장석에서 특히 다공질의 표면구조가 증가한다.
Mars Odyssey 궤도선에 탑재된 이 장비는 화성 표면의 적외선 파장 반사를 통해 실리카 농도를 감지할 수 있다. 팀은 THEMIS의 데이터를 사용하여 선택한 위치의 지형이 현무암보다 규산질임을 결정했습니다.
실리카의 분자량은 60.08이며 녹는점은 1743ºC 끓는점은 2950ºC 이다 일반적인 상온 대기압 조건에서 실리카는 고체 상태로 존재한다. 실리카는 굉장히 다양한 결정구조를 가지며 각 결정구조마다 밀도나 열전도도 색깔 등 여러가지 특성들이 조금씩 다르다.
.Scientists Create Crystals That Generate Electricity From Heat
과학자들은 열에서 전기를 생성하는 결정을 만듭니다
주제:크리스탈인기 있는열전재료와일리 WILEY 작성 2022년 11월 9 일 추상 레드 NOVEMBER 9, 2022
-크리스탈 기존 열전소자는 값비싸고 유독한 원소를 사용한다. 이제 과학자들은 열을 전기로 효율적으로 변환할 수 있는 구리, 망간, 게르마늄 및 황으로 구성된 저렴한 결정을 만들었습니다. 열전 특성을 가진 합성 황화물 광물. 열을 전기로 효율적으로 변환하기 위한 노력의 일환으로, 무해한 원료에서 쉽게 접근할 수 있는 재료는 안전하고 저렴한 소위 열전 재료 개발의 새로운 관점을 엽니다.
최근 Angewandte Chemie 저널에 발표된 연구에 따르면 합성 구리 광물은 조성의 단순한 변화를 통해 복잡한 구조와 미세 구조를 획득하여 원하는 특성의 토대를 마련합니다 . 이번 연구의 교신저자인 프랑스 캉 CRISMAT 연구소의 CNRS 연구원인 재료 과학자 Emmanuel Guilmeau는 새로운 합성 물질은 구리, 망간, 게르마늄 및 황으로 구성되며 다소 간단한 공정으로 생산된다고 설명합니다. . “분말은 볼 밀링에 의해 단순히 기계적으로 합금되어 사전 결정화된 상을 형성한 다음 섭씨 600도까지 조밀화됩니다 .
이 프로세스는 쉽게 확장할 수 있습니다.”라고 그는 말합니다. 열전 재료는 열을 전기로 변환합니다. 이는 폐열이 귀중한 전력으로 재사용되는 산업 공정에서 특히 유용합니다. 그 반대의 접근 방식은 예를 들어 스마트폰이나 자동차의 전자 부품을 냉각시키는 것입니다. 이러한 종류의 응용 분야에 사용되는 재료는 효율적일 뿐만 아니라 저렴해야 하며 무엇보다도 건강에 안전해야 합니다.
그러나 현재까지 사용되는 열전소자는 납, 텔루르 등의 고가의 유독원소를 사용하여 변환효율이 가장 우수합니다. 더 안전한 대안을 찾기 위해 Emmanuel Guilmeau와 그의 팀은 천연 구리 기반 황화물 광물의 유도체로 눈을 돌렸습니다. 이러한 광물 유도체는 주로 무독성이며 풍부한 원소로 구성되어 있으며, 그 중 일부는 열전 특성을 가지고 있습니다. 이제 팀은 동일한 재료 내에서 두 개의 결정 구조를 나타내는 일련의 열전 재료를 생산하는 데 성공했습니다. “우리는 결과에 매우 놀랐습니다. 일반적으로 구성을 약간 변경하는 것은 이러한 종류의 재료에서 구조에 거의 영향을 미치지 않습니다.”라고 Emmanuel Guilmeau가 그들의 발견에 대해 설명합니다.
-팀은 망간의 작은 부분을 구리로 대체하면 상호 연결된 나노 도메인, 결함 및 일관된 계면을 가진 복잡한 미세 구조가 생성되어 전자 및 열에 대한 재료의 수송 특성에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. Emmanuel Guilmeau는 생산된 새로운 재료가 섭씨 400도( 화씨 750도 )까지 안정적이라고 말합니다. 이것은 대부분의 산업 분야의 폐열 온도 범위 내에 있는 온도 범위입니다. 그는 이 발견을 기반으로 더 저렴하고 독성이 없는 새로운 열전 재료를 설계하여 문제가 더 많은 재료를 대체할 수 있다고 확신합니다.
참조: Drs의 "상호 연결된 Enargite-Stannite 유형 Cu 2+ x Mn 1− x GeS 4 나노복합체의 엔지니어링 수송 특성". V. Pavan Kumar, S. Passuti, Dr. B. 장 박사 S. Fujii , K. Yoshizawa 및 Drs. P. 불레이 박사 S. 르 통퀘스 박사 C. 프레스티피노 교수 B. Raveau, 교수 P. 르모인 박사 A. Paecklar 박사 N. 배리어 교수 X. 저우 교수 M. 조시아 박사 K. 수에쿠니 박사 E. Guilmeau, 2022년 9월 13일, Applied Chemistry International Edition DOI: 10.1002/년.202210600 자금 지원: 일본 과학 진흥 협회 Horizon 2020 프레임워크 프로그램, 에이전시 Nationale de la Recherche
https://scitechdaily.com/scientists-create-crystals-that-generate-electricity-from-heat/
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