کشف وانادیم دی اکسید VO2 ماده ای که رسانای جریان الکتریسته اما عایق حرارت است

وانادیم فلزی که عایق جریان برق می باشد اما رسانای جرباق برق می باشد.’قانون ویده-فرانتس’ تصریح دارد که رساناهای خوب برق، رساناهای نسبتا خوبی هم برای حرارت هستند، اما گروهی از فیزیکدانان آمریکایی نشان دادند که این موضوع برای فلز وانادیوم دی اکسید  (VO2) صادق نیست؛ ماده ای که اساسا به دلیل توانایی عجیب و غریبش برای تغییر از یک عایق شفاف به یک فلز رسانا در دمای 67 درجه سانتی گراد (152 درجه فارنهایت) شناخته شده است.
وانادیوم فلزی نرم و چکش خوار به رنگ خاکستری- نقره ای است.
جانکیائو وو از بخش علوم مواد آزمایشگاه ‘برکلی’ گفت: یافته ما کاملا غیرمنتظره بود. این کشف برای درک رفتار الکترونیکی رساناهای جدید از اهمیت اساسی برخوردار است.
این محقق ادامه داد: این خصیصه غیر منتظره نه تنها دانسته های ما را درباره رساناها تغییر می دهد بلکه می تواند به اندازه زیادی مفید نیز باشد- شاید روزی بتوان از این فلز برای تبدیل حرارت تلف شده موتورها و دستگاه ها به برق استفاده کرد؛ یا آن را برای پوشش بهتر پنجره ها و خنک نگه داشتن ساختمان به کار برد.
محققان مواد انگشت شمار دیگری را می شناسند که الکتریسیته را بهتر از حرارت هدایت می کنند، اما آنها این ویژگی ها را تنها در دمای صدها درجه زیر صفر نمایش می دهند که کاربردهایی با این شرایط در جهان واقعی تقریبا عملی نیست.
وانادیوم دی اکسید معمولا تنها در دمای بیشتر از دمای اتاق، یک رسانا می شود، به عبارت دیگر قابلیت عملیاتی آن بسیار بیشتر است.
محققان برای کشف این ویژگی جدید عجیب و غریب، مسیر حرکت الکترون ها را در شبکه کریستالی وانادیوم دی اکسید و نیز میزان حرارت تولیدی را بررسی کردند و در کمال تعجب دریافتند که هدایت حرارتی که می توان به الکترون ها در این ماده نسبت داد، 10 برابر کمتر از مقدار پیش بینی شده توسط قانون ویده-فرانتز است.

منبع:پایگاه اینترنتی ساینس الرت