Functionally Active Contact Materials: the One-Dimensional AltCPD Conductor and Its Multiphysical Response

Fuente: Zenodo
Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autor principal: Khaustov, Vladimir
Formato: Recurso digital
Lenguaje:inglés
Publicado: Zenodo 2026
Materias:
Acceso en línea:
Etiquetas: Agregar Etiqueta
Sin Etiquetas, Sea el primero en etiquetar este registro!
_version_ 1866901598189387776
author Khaustov, Vladimir
author_facet Khaustov, Vladimir
contents <p class="MsoNormal"><span><span>В этом препринте представлен класс материалов и элементарная одномерная их реализация, в которой основным функциональным каналом является искусственно созданная совокупность внутренних гетероконтактов, а не объемные транспортные свойства. Мы определяем AltCPD-проводник (проводник с переменным контактным потенциалом; в русской терминологии ЗКРП-проводник с знакопеременной контактной разностью потенциалов) как непрерывный провод, состоящий из N чередующихся гетерогенных сегментов, разделенных N−1 металл-металлическими или металл-полупроводниковыми соединениями. Полярность контактного потенциала искусственно создана таким образом, чтобы она чередовалась вдоль цепочки.</span></span></p> <p class="MsoNormal"><span><span>В данной работе строго различаются три физические величины: (i) статическая разность контактных потенциалов (CPD), определяемая разностью работы выхода на каждом интерфейсе, (ii) термоэлектрический коэффициент Зеебека, определяющий обратимый термоэлектрический отклик, и (iii) внешне измеряемая конечная наблюдаемая величина, которая в термодинамическом равновесии обращается в нуль (закон Вольта) и становится информативной только тогда, когда внешние воздействия нарушают равновесие вдоль цепочки.</span></span></p> <p class="MsoNormal"><span><span>Мы формулируем линеаризованную модель отклика AltCPD-проводника при многофизическом возбуждении (тепловом, механическом, химическом, радиационном, электромагнитном), ставим обратную задачу измерения как задачу восстановления профиля возмущения {δU_k} по измерениям на терминале и вводим метод фазового сканирования в качестве универсального протокола считывания. Одно и то же оборудование работает в четырех взаимных режимах — распределенный датчик, приемник сигнатур, гибридный преобразователь энергии и физически неклонируемый идентификатор — различаясь только электроникой терминала и протоколом демодуляции.</span></span></p> <p class="MsoNormal"><span><span>Проводник AltCPD не предлагается в качестве равновесного источника энергии. Сбор энергии явно ограничен тепловыми градиентами (Зеебек), окружающими электромагнитными полями (распределенное выпрямление) и внешней мощностью возбуждения. Все утверждения рассматриваются в рамках традиционной неравновесной термодинамики. Для эмпирической проверки указан эталонный экспериментальный прототип на основе стандартных термоэлектрических сплавов (Cu–константан, хромель–алюмель).</span></span></p> <p class="MsoNormal"> </p>
format Recurso digital
id zenodo_https___doi_org_10_5281_zenodo_20242345
institution Zenodo
language eng
publishDate 2026
publisher Zenodo
record_format zenodo
spellingShingle Functionally Active Contact Materials: the One-Dimensional AltCPD Conductor and Its Multiphysical Response
Khaustov, Vladimir
alternating contact potential difference
ACPD conductor
functionally active contact materials
distributed sensing
volumetric sensing
heterocontacts
Seebeck effect
contact potential difference
impedance interrogation
smart materials, diagnostics
AltCPD-conductor
ZKRP-conductor
phase-scanning method
<p class="MsoNormal"><span><span>В этом препринте представлен класс материалов и элементарная одномерная их реализация, в которой основным функциональным каналом является искусственно созданная совокупность внутренних гетероконтактов, а не объемные транспортные свойства. Мы определяем AltCPD-проводник (проводник с переменным контактным потенциалом; в русской терминологии ЗКРП-проводник с знакопеременной контактной разностью потенциалов) как непрерывный провод, состоящий из N чередующихся гетерогенных сегментов, разделенных N−1 металл-металлическими или металл-полупроводниковыми соединениями. Полярность контактного потенциала искусственно создана таким образом, чтобы она чередовалась вдоль цепочки.</span></span></p> <p class="MsoNormal"><span><span>В данной работе строго различаются три физические величины: (i) статическая разность контактных потенциалов (CPD), определяемая разностью работы выхода на каждом интерфейсе, (ii) термоэлектрический коэффициент Зеебека, определяющий обратимый термоэлектрический отклик, и (iii) внешне измеряемая конечная наблюдаемая величина, которая в термодинамическом равновесии обращается в нуль (закон Вольта) и становится информативной только тогда, когда внешние воздействия нарушают равновесие вдоль цепочки.</span></span></p> <p class="MsoNormal"><span><span>Мы формулируем линеаризованную модель отклика AltCPD-проводника при многофизическом возбуждении (тепловом, механическом, химическом, радиационном, электромагнитном), ставим обратную задачу измерения как задачу восстановления профиля возмущения {δU_k} по измерениям на терминале и вводим метод фазового сканирования в качестве универсального протокола считывания. Одно и то же оборудование работает в четырех взаимных режимах — распределенный датчик, приемник сигнатур, гибридный преобразователь энергии и физически неклонируемый идентификатор — различаясь только электроникой терминала и протоколом демодуляции.</span></span></p> <p class="MsoNormal"><span><span>Проводник AltCPD не предлагается в качестве равновесного источника энергии. Сбор энергии явно ограничен тепловыми градиентами (Зеебек), окружающими электромагнитными полями (распределенное выпрямление) и внешней мощностью возбуждения. Все утверждения рассматриваются в рамках традиционной неравновесной термодинамики. Для эмпирической проверки указан эталонный экспериментальный прототип на основе стандартных термоэлектрических сплавов (Cu–константан, хромель–алюмель).</span></span></p> <p class="MsoNormal"> </p>
title Functionally Active Contact Materials: the One-Dimensional AltCPD Conductor and Its Multiphysical Response
topic alternating contact potential difference
ACPD conductor
functionally active contact materials
distributed sensing
volumetric sensing
heterocontacts
Seebeck effect
contact potential difference
impedance interrogation
smart materials, diagnostics
AltCPD-conductor
ZKRP-conductor
phase-scanning method
url https://doi.org/10.5281/zenodo.20242345