способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности

Формула изобретения

1. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами, содержащем конденсированный материал с определенным химическим составом и технологические обработки материала, а также электродов, образующих электрический контакт с материалом, отличающийся тем, что в качестве упомянутого материала используют любой невырожденный или слабо вырожденный полупроводник, на поверхности или в объеме указанного материала размещают электроды, образующие выпрямляющие контакты с материалом, например контакты металл-полупроводник, контакты Шоттки, расстояние между электродами (D) выбирают значительно меньше длины проникновения в упомянутый материал электрического поля, вызванного контактной разностью потенциалов (L) (D<<L) и не более удвоенной длины когерентности (2 ) (D 2 ), при этом минимальное расстояние между электродами D _MIN=10 нм, максимальное расстояние между электродами D _MAX=30 мкм; до, после или во время формирования электродов в материал вводят электронно-колебательные центры (ЭКЦ) в концентрации (N) от N_min=2·10¹² см^-3 до N_max=6·10¹⁷ см^-3, нагревают упомянутый материал до температуры, превышающей температуру гиперпроводящего перехода (T_h).

2. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.1, отличающийся тем, что электронно-колебательные центры вводят только в обедненную область упомянутого материала между электродами или в части обедненной области, которые примыкают к электродам, а длина линии электрического тока между электродами в упомянутой обедненной области не превышает удвоенную длину когерентности (2 ).

3. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.2, отличающийся тем, что наименьший размер материала полупроводника выбирают не менее удвоенной длины когерентности 2 , например, выбирают толщину пластины упомянутого материала не менее 2 или толщину слоя упомянутого материала не менее 2 на полупроводниковой, полуизолирующей или диэлектрической подложке.

4. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.3, отличающийся тем, что в объеме упомянутого материала или на поверхности упомянутого материала с размерами, значительно превышающими удвоенную длину когерентности (2 ), располагают систему электродов, например имеющих форму шариков, полосок или спиралей.

5. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.4, отличающийся тем, что в объеме или на поверхности упомянутого материала располагают систему электродов, например, в виде вкраплений, а наибольший размер каждого электрода выбирают значительно меньше длины когерентности .

6. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.5, отличающийся тем, что в упомянутом материале между электродами создают постоянное, переменное или импульсное магнитное поле, направленное вдоль, по нормали или под острым углом к определенному направлению, например к направлению тока между упомянутыми электродами, с индукцией не более , где - циклическая частота упругого колебания, формирующего гиперпроводящее состояние, S - константа связи этого колебания с электронами, m - эффективная масса электрона (дырки) и е - заряд электрона.

7. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по пп.1-6, отличающийся тем, что упомянутый материал между упомянутыми электродами освещают в спектральной области собственного, основного, фундаментального поглощения упомянутого материала и(или) в спектральной области поглощения ЭКЦ с интенсивностью до , где N_C - эффективное число электронных состояний в разрешенной энергетической зоне, - коэффициент оптического поглощения и - время жизни электронов (дырок).

8. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.6, отличающийся тем, что между упомянутыми электродами создают разность температур величиной не более T=S /k, где S - константа связи электронов с фононами, - постоянная Планка, k - постоянная Больцмана, - циклическая частота фонона, определяющего упругую связь между ЭКЦ в упомянутом материале между упомянутыми электродами.

9. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.8, отличающийся тем, что используют дополнительный электрод, образующий выпрямляющий контакт или контакт металл-диэлектрик-полупроводник (МДИ) к упомянутому материалу между упомянутыми электродами, или используют несколько таких дополнительных электродов; к дополнительному электроду или электродам подводят постоянные, переменные или импульсные внешние напряжения прямой или обратной полярности относительно упомянутого материала.

10. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.9, отличающийся тем, что между упомянутыми электродами создают переменную или постоянную разность электрических потенциалов величиной до S /e, где S - константа электрон-фононной связи, - постоянная Планка, - циклическая частота упругих колебаний материала, например частота фонона или частота I - колебаний ядер в атомах материала, e - заряд электрона.

11. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.10, отличающийся тем, что в материал между электродами направляют поток звука, ультразвука или гиперзвука, имеющий частоту f и объемную плотность мощности до (2 S fN)/ , где S - константа электрон-фононного взаимодействия, N - концентрация ЭКЦ, - время жизни электронов (дырок) в материале между упомянутыми электродами, - постоянная Планка.

12. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.1, отличающийся тем, что толщину полупроводниковой пластины, или толщину полупроводникового слоя на подложке, или толщину подложки, или общую толщину полупроводникового слоя и подложки, или расстояние (расстояния) между взаимно параллельными границами полупроводника выбирают равным (равными) или кратным (кратными) W= /2 f, где - скорость звука (фонона) с частотой f, распространяющегося между упомянутыми взаимно параллельными границами упомянутого полупроводника, упомянутой подложки или упомянутого полупроводника и упомянутой подложки, f - частота фонона, определяющего упругую связь между ЭКЦ.

13. Способ осуществления гиперпроводимости и сверхтеплопроводности в материале между электродами по п.1, отличающийся тем, что толщину полупроводниковой пластины, или толщину полупроводникового слоя на подложке, или толщину подложки, или общую толщину полупроводникового слоя и подложки, или расстояние (расстояния) между взаимно параллельными границами упомянутого полупроводника выбирают равным (равными) или кратным (кратными) W= /2f, где - скорость звука, распространяющегося между упомянутыми взаимно параллельными границами упомянутого полупроводника, упомянутой подложки или упомянутого полупроводника и упомянутой подложки, f=1/P, где P - период переменного электрического или магнитного поля, создаваемого в упомянутом материале между упомянутыми электродами.

Описание изобретения к патенту

Текст описания приведен в факсимильном виде.