IT202100013604A1

IT202100013604A1 - APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING ENERGY EXCHANGE IN BODIES BY MEANS OF PHASE OF COHERENCE DOMAINS

Info

Publication number: IT202100013604A1
Application number: IT102021000013604A
Authority: IT
Inventors: Fabrizio Righes
Original assignee: Fabrizio Righes; Prometeon Srl
Priority date: 2021-05-25
Filing date: 2021-05-25
Publication date: 2022-11-25

Description

Domanda di Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Patent Application for Industrial Invention entitled:

?APPARECCHIATURA E METODO PER CONTROLLARE LO SCAMBIO ENERGETICO NEI CORPI PER MEZZO DELLA FASATURA DEI DOMINI DI COERENZA? ?APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THE ENERGY EXCHANGE IN BODIES BY MEANS OF THE PHASE OF COHERENCE DOMAINS?

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

La presente invenzione serve a controllare il trasferimento di energia tra due superfici a contatto di un corpo e definisce un metodo per attivare detti mezzi di controllo in dette aree di contatto. Detto metodo e detta invenzione sono utili per l?evoluzione dei prodotti e processi nei settori dell?energia, informatico e delle telecomunicazioni. The present invention serves to control the transfer of energy between two contacting surfaces of a body and defines a method for activating said control means in said contact areas. Said method and said invention are useful for the evolution of products and processes in the energy, information technology and telecommunications sectors.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE ART

Il fisico (M.I.T.), insieme ad altri ricercatori statunitensi e giapponesi [16], nel 2018 ha annunciato di aver scoperto come indurre la superconduttivit? in un doppio strato ruotato di grafene, pi? precisamente in un foglio di atomi di carbonio spesso un solo atomo posato su un altro e poi ruotato per lasciare i due strati leggermente sfalsati, a temperatura prossima allo zero assoluto. La scoperta ? stata forse la pi? grande sorpresa nel campo della fisica dello stato solido da quando nel 2004 era stato scoperto che un foglio monoatomico intatto di atomi di carbonio ? il grafene ? poteva essere staccato da un blocco di grafite con un pezzo di nastro adesivo, scoperta che ? stata successivamente premiata con il premio Nobel. The physicist (M.I.T.), together with other US and Japanese researchers [16], announced in 2018 that he had discovered how to induce superconductivity? in a rotated graphene bilayer, pi? precisely in a sheet of carbon atoms only one atom thick laid on top of another and then rotated to leave the two layers slightly offset, at a temperature close to absolute zero. The discovery ? was perhaps the most big surprise in solid-state physics since it was discovered in 2004 that an intact monatomic sheet of carbon atoms ? graphene ? could be detached from a block of graphite with a piece of tape, discovery that ? was later awarded the Nobel Prize.

La scoperta del team di ha innescato una corsa frenetica tra i fisici della materia condensata per esplorare, spiegare ed estendere i risultati ottenuti dal M.I.T. e dalle altre Istituzioni coinvolte, che da allora sono stati replicati in diversi laboratori. The team's discovery has sparked a frantic race among condensed matter physicists to explore, explain, and extend MIT's findings. and by the other Institutions involved, which have since been replicated in various laboratories.

L?osservazione della superconduttivit? nel grafene ha creato un inatteso sviluppo per i fisici. Gli obiettivi pratici appaiono ovvi: fare luce sul percorso verso la superconduttivit? a temperatura pi? elevata ed ispirare nuovi tipi di dispositivi che, volendo citare alcuni tra i possibili campi di applicazione, potrebbero rivoluzionare i sistemi di produzione e trasmissione dell?energia, l?elettronica e forse persino accelerare l?arrivo dei computer quantistici. Ma in modo pi? sottile e forse pi? significativo, la scoperta ha offerto agli scienziati una piattaforma relativamente semplice per esplorare effetti quantistici esotici. ?C?? solo l?imbarazzo della scelta nello studio della nuova fisica nel palcoscenico dell?angolo magico?, ha affermato , professore di fisica della Columbia University, tra i primi a replicare la ricerca. The observation of superconductivity? in graphene has created an unexpected development for physicists. The practical goals seem obvious: shed light on the path to superconductivity? at temperature pi? high and inspire new types of devices which, just to name a few of the possible fields of application, could revolutionize energy production and transmission systems, electronics and perhaps even accelerate the arrival of quantum computers. But in a more thin and perhaps more? Significantly, the discovery has offered scientists a relatively simple platform to explore exotic quantum effects. ?C?? "You'll be spoiled for choice in studying new physics at the magic corner stage," said , a Columbia University physics professor who was among the first to replicate the research.

Successivamente, [17] hanno studiato il modo in cui la coerenza di fase quantistica si evolve attraverso le transizioni superconduttore-metallo-isolante causate da oscillazioni quantistiche di magneto-conduttanza in film superconduttori ad alta temperatura, osservando che tra i regimi superconduttori e isolanti si manifesta uno stato metallico bosonico intermedio. Subsequently, [17] investigated how quantum phase coherence evolves through superconducting-metal-insulator transitions caused by magneto-conductance quantum oscillations in high-temperature superconducting films, observing that between the superconducting and insulating regimes manifests an intermediate bosonic metallic state.

Nell?ambito di tale background scientifico si inserisce la presente invenzione. The present invention fits within this scientific background.

PRESENTAZIONE DELL?INVENZIONE PRESENTATION OF THE INVENTION

Il problema tecnico The glitch

La trasmissione di potenza tra superficie a contatto in continuit? ma non uniformemente congiunte ? un fenomeno fisico non deterministico che dipende da molti parametri che modificano il coordinamento e/o la fasatura dei campi elettromagnetici nei punti di contatto, ad esempio, ma non unicamente, la pi? piccola distanza tra gli atomi dei due differenti reticoli. Un metodo per controllare detta trasmissione e gli apparati derivati da tale metodo sono qui descritti. The transmission of power between surfaces in contact in continuity? but not uniformly joined ? a non-deterministic physical phenomenon that depends on many parameters that modify the coordination and/or the phasing of the electromagnetic fields at the points of contact, for example, but not only, the most? small distance between the atoms of the two different lattices. A method for controlling said transmission and the apparatuses derived from that method are described herein.

Soluzione Proposta Proposed solution

La soluzione qui descritta al problema tecnico ? un metodo atto a cambiare la resistenza di contatto in modo stabile e deterministico impiegando l?iniezione di un solitone ?chiaro o scuro?. The solution described here to the technical problem ? a method able to change the contact resistance in a stable and deterministic way using the injection of a ?light or dark? soliton.

Vantaggio della presente invenzione Advantage of the present invention

L?invenzione presenta molteplici vantaggi, tra essi un primo vantaggio principale appare dopo la sovrapposizione di due strati di materiale conduttivo (ad esempio ma senza perdere di generalit?, due strati di grafene); stati di estremamente elevata conduzione o anche di super conduzione e lo stato di interdizione al trasferimento di detta potenza sono ottenuti senza l?uso di attuatori meccanici ed a temperatura ambiente; un secondo vantaggio principale ? l?estrema stabilit? [17] di detti stati: entrambi gli stati sono o di grande resistenza per esempio elettrica o di grande conduttivit? sempre elettrica o l?intensit? di trasferimento di detta potenza a valori intermedi a detti due casi estremi ? regolabile a temperatura ambiente; detta regolazione riduce i costi, le dimensioni e l?energia consumata dal sistema di controllo e non necessita di refrigerazione a temperature vicine allo zero assoluto, tipica dei sistemi superconduttori attualmente esistenti. The invention has multiple advantages, among them a first main advantage appears after the overlapping of two layers of conductive material (for example, but without losing generality, two layers of graphene); states of extremely high conduction or even of super conduction and the state of interdiction to the transfer of said power are obtained without the use of mechanical actuators and at room temperature; a second main advantage ? the? extreme stability? [17] of said states: are both states or of great resistance for example electrical or of great conductivity? always electric or the? intensity? transfer of said power to intermediate values to said two extreme cases ? adjustable to room temperature; this regulation reduces the costs, dimensions and energy consumed by the control system and does not require refrigeration at temperatures close to absolute zero, typical of currently existing superconducting systems.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

L?apparato illustrato in Fig. 1 comprende un corpo o un blocco di materiale conduttivo, per esempio uno o pi? strati di grafene di uno o pi? atomi di spessore complessivo. Detto corpo contiene le zone 10 e 11, dette zone costruite per esempio in strati di grafene aventi spessore di uno o pi? atomi; detti strati sono separati da una barriera 12. Le estremit? opposte di detto corpo sono provviste di connessioni 13 e 14 che possono essere costituite da rivestimento metallico, per esempio, composto da pasta metallica da fusione o rivestimento metallico deposto a vapore o similari. Un metodo per connettere a ciascuna delle zone 10 o 11, detto metodo include senza mancanza di generalit? una goccia di metallo conduttore (ad esempio argento) 15 o similmente un dischetto metallico. Un conduttore 17 porta dalla connessione 14 a un carico resistivo RL e attraverso di esso ad una sorgente di potenza come una batteria 18, e seguendo il circuito attraverso un conduttore 19 al corpo nel punto di connessione 13. Una sorgente di solitoni di tipo ottico, elettromagnetico o magnetico ? collegata a dette zone tramite la connessione 15, dai conduttori 23, 24 e senza riduzione di generalit? ad un condensatore 25. Per quanto riguarda l?utilizzo dei solitoni ottici (laser) essi verranno indirizzati direttamente sul punto 15, senza che sia necessaria la goccia di metallo conduttore o il dischetto metallico di connessione. L?apparato illustrato in Fig.2 include un corpo od un blocco di materiale pseudoreticolato a livello atomico 113, per esempio ma senza riduzione di generalit? uno strato monoatomico di grafene o una striscia metallica sottile in contatto con gli apparati 110 e 111 in due zone 114 e 115. Dette due zone 114 e 115 hanno rispettivamente uno strato di contatto monoatomico che giace in entrambe le posizioni di contatto 114 e 115. Dalla parte opposta delle due zone di contatto gli apparati 110 e 111 presentano aree di metallo o similari per il collegamento, il particolare 113 porta dalla connessione 114 attraverso la connessione 115 al condensatore di carico CM ed alla resistenza di carico RL e quindi ad una sorgente di potenza come ad esempio una batteria 118, e ritorno attraverso il conduttore 119 collegato al corpo tramite la connessione 110. Un sorgente di solitoni 121 di natura ottica, elettromagnetica o magnetica ? connessa alla zona di collegamento 112 tramite il conduttore 123. I solitoni entrano nella superficie di contatto 118 generando uno stato di coerenza di fase quantistica, cio? inducono oscillazioni in fase dei reticoli atomici da entrambe le parti di dette zone di contatto 114, 115 e 118. Detta coerenza di fase quantistica pu? essere anche variata o interrotta, attraverso l?introduzione di un diverso solitone detto solitone scuro. Anche per questo dispositivo l?eccitazione ottica mediante laser solitonici viene effettuata sulla superficie 112. The apparatus illustrated in Fig. 1 comprises a body or block of conductive material, for example one or more? layers of graphene of one or more? total thickness atoms. Said body contains the zones 10 and 11, said zones constructed for example in layers of graphene having a thickness of one or more? atoms; these layers are separated by a barrier 12. The extremities? opposite ends of said body are provided with connections 13 and 14 which may be formed of a metallic coating, for example, composed of melt metal paste or vapor-deposited metal coating or the like. A method for connecting to each of the zones 10 or 11, said method includes without lack of generality? a drop of conductive metal (for example silver) 15 or similarly a metal disc. A lead 17 leads from connection 14 to a resistive load RL and through it to a power source such as a battery 18, and following the circuit through a lead 19 to the body at connection point 13. An optical-type soliton source, electromagnetic or magnetic? connected to said zones through connection 15, by conductors 23, 24 and without reduction of generality? to a condenser 25. As regards the use of optical solitons (laser) they will be directed directly to the point 15, without the need for the drop of conductive metal or the metal connection disk. The apparatus illustrated in Fig.2 includes a body or block of atomic-level pseudo-crosslinked material 113, for example but without reduction of generality? a monoatomic layer of graphene or a thin metal strip in contact with the apparatuses 110 and 111 in two zones 114 and 115. Said two zones 114 and 115 respectively have a monatomic contact layer lying in both contact positions 114 and 115. On the opposite side of the two contact zones, the apparatuses 110 and 111 have metal or similar areas for the connection, the detail 113 leads from the connection 114 through the connection 115 to the load capacitor CM and to the load resistance RL and therefore to a source of power such as a battery 118, and back through the conductor 119 connected to the body through the connection 110. A source of solitons 121 of an optical, electromagnetic or magnetic nature? connected to the connection area 112 through the conductor 123. The solitons enter the contact surface 118 generating a state of quantum phase coherence, ie? induce phase oscillations of the atomic lattices on both sides of said contact areas 114, 115 and 118. Said quantum phase coherence can? also be varied or interrupted, through the introduction of a different soliton called dark soliton. Also for this device the optical excitation by solitonic lasers is performed on the surface 112.

La Fig. 3 ? una vista laterale dell?apparato descritto nella Fig. 2 che mostra le connessioni 111 e 112, le zone di contatto 115 tra le zone 11 e 113. Fig. 3 ? a side view of the apparatus described in Fig. 2 showing the connections 111 and 112, the contact areas 115 between the areas 11 and 113.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Questa invenzione descrive gli apparati ed il metodo di trasferimento o scambio controllato di energia o segnali elettrici e pi? in particolare gli elementi circuitali impieganti conduttori solidi e i sistemi che includono detti elementi. Un primo vantaggio di questa invenzione ? di fornire mezzi nuovi e migliorati ed un metodo per spostare e controllare, modulare, inter-modulare e convertire segnali elettromagnetici o flussi di energia elettromagnetica. Un altro vantaggio generale di questa invenzione ? di permettere l?efficiente, rapido ed economico trasferimento di energia. This invention discloses the apparatus and method of controlled transfer or exchange of electrical energy or signals and more. in particular circuit elements using solid conductors and systems including said elements. A first advantage of this invention? to provide new and improved means and a method for moving and controlling, modulating, inter-modulating and converting electromagnetic signals or electromagnetic energy streams. Another general advantage of this invention ? to allow the efficient, rapid and economic transfer of energy.

Un altro scopo generale della presente invenzione ? di consentire il trasferimento o il controllo efficiente, rapido ed economico dell'energia elettrica. Secondo un'ampia caratteristica della presente invenzione, il trasferimento e il controllo dei segnali elettrici sono influenzati dall'alterazione o dalla regolazione delle caratteristiche di conduzione di un'interfaccia conduttiva in un corpo. Pi? specificamente, in accordo con una rilevante caratteristica di questa invenzione, tale traslazione e controllo sono influenzati dal controllo di propriet? fisiche, ad esempio gli stati di coerenza quantistica, di uno strato o barriera intermedio a due porzioni di un corpo conduttivo in modo tale da alterare vantaggiosamente il flusso di corrente elettrica tra le due porzioni. Una caratteristica di questa invenzione riguarda il controllo del flusso di corrente elettrica attraverso un corpo conduttivo mediante fasatura / sfasamento dei domini di coerenza che agiscono come portatori di carica che convogliano la corrente attraverso le zone di interfaccia di un corpo o pi? corpi. Un'altra caratteristica dell'invenzione riguarda il controllo della corrente elettrica che fluisce attraverso una superficie del corpo da uno o pi? campi elettrici, elettromagnetici o impulsi ottici oltre a quelli responsabili del normale flusso di corrente attraverso il corpo. Una caratteristica aggiuntiva della presente invenzione riguarda un corpo di materiale conduttivo, mezzi per realizzare una connessione di contatto discreta rispettivamente a due porzioni di detto corpo, mezzi per effettuare una terza connessione di natura elettrica o ottica ad un'altra porzione del corpo vicino a queste dette porzioni intermedie e mezzi circuitali comprendenti sorgenti di alimentazione sotto forma di energia elettrica, un singolo fotone o pacchetti per cui l'inserimento della terza connessione pu? essere usato per controllare il flusso di corrente tra le altre connessioni. Un'altra caratteristica riguarda un corpo conduttivo comprendente zone di contatto successive con un altro corpo, ciascuna separata dall'altra da domini incoerenti al contatto che formano una barriera alla migrazione della carica attraverso i lati del punto di contatto, mezzi per generare discontinuit? di iniezione di energia esterna rispettivamente a uno, due o pi? di dette zone, e mezzi per effettuare altre iniezioni di energia pulsata nelle zone di contatto intermedie alle due per controllare il flusso di corrente attraverso una o pi? delle barriere elettriche formate da domini non coerenti. Un'altra caratteristica risiede in un corpo di materiale conduttivo comprendente due zone di materiale con struttura a maglie definita, ciascuna delle maglie sul lato opposto angolata l'una rispetto all'altra forma un numero discreto di aree di contatto in cui i domini di incoerenza formano una barriera di conduttivit? che separa le cariche su entrambi lati, mezzi per iniettare un impulso elettrico esterno rispettivamente a ciascuna zona o mezzi per iniettare un impulso ottico e mezzi per effettuare una terza iniezione di solitoni di energia al corpo in corrispondenza della zona di contatto per controllare il flusso di corrente tra le altre due connessioni. Una caratteristica aggiuntiva riguarda un corpo conduttivo comprendente due zone di materiale dello stesso tipo di conduttivit? con una zona intermedia di materiale avente aree di contatto limitate su entrambi i lati, le zone essendo separate rispettivamente da domini non coerenti, mezzi per iniettare impulsi solitonici elettrici o ottici coerenti o non coerenti in prossimit? della zona di interfaccia ottenendo cos? il controllo della barriera e regolando in tal modo il flusso di corrente elettrica tra le zone di materiale simile. Altri scopi e caratteristiche della presente invenzione appariranno pi? completamente e chiaramente dalla seguente descrizione di sue forme di realizzazione illustrative prese in connessione con i 7 disegni e descrizioni allegati. Another general purpose of the present invention ? to enable the efficient, rapid and cost-effective transfer or control of electrical energy. According to a broad feature of the present invention, the transfer and control of electrical signals are affected by the alteration or regulation of the conduction characteristics of a conductive interface in a body. Pi? Specifically, in accordance with a relevant feature of this invention, is such translation and control affected by proprietary control? physical properties, for example the quantum coherence states, of a layer or barrier intermediate two portions of a conductive body in such a way as to advantageously alter the flow of electric current between the two portions. A feature of this invention relates to the control of the flow of electric current through a conductive body by phasing / dephasing the coherence domains which act as charge carriers which carry the current through the interface regions of a body or more. bodies. Another feature of the invention relates to the control of electric current flowing through a body surface from one or more electric, electromagnetic fields or optical impulses in addition to those responsible for the normal flow of current through the body. An additional feature of the present invention relates to a body of conductive material, means for making a discrete contact connection respectively to two portions of said body, means for making a third connection of an electrical or optical nature to another portion of the body close to these said intermediate portions and circuit means comprising power sources in the form of electric energy, a single photon or packets whereby the insertion of the third connection can be used to control the current flow between other connections. Another feature relates to a conductive body comprising successive contact zones with another body, each separated from the other by contact incoherent domains which form a barrier to charge migration across the sides of the contact point, means for generating discontinuities and injection of external energy, respectively, one, two or more? of said areas, and means for carrying out other injections of pulsed energy in the contact areas intermediate the two to control the flow of current through one or more? of electrical barriers formed by non-coherent domains. Another feature resides in a body of conductive material comprising two areas of material with defined mesh structure, each of the meshes on the opposite side angled to each other forms a discrete number of contact areas where the inconsistency domains form a conductivity barrier? which separates the charges on both sides, means for injecting an external electric pulse respectively to each zone or means for injecting an optical pulse and means for effecting a third injection of solitons of energy to the body at the contact zone to control the flow of current between the other two connections. An additional feature concerns a conductive body comprising two areas of material of the same conductivity type. with an intermediate zone of material having limited contact areas on either side, the zones being respectively separated by incoherent domains, means for injecting coherent or incoherent electrical or optical solitonic pulses into proximity of the interface area thus obtaining? control of the barrier and thereby regulating the flow of electric current between areas of similar material. Other objects and features of the present invention will appear later. fully and clearly from the following description of illustrative embodiments thereof taken in connection with the 7 accompanying drawings and descriptions.

Un altro esempio dell'invenzione presentata ? relativo in generale a un reticolo conduttivo che definisce una superficie. La presente descrizione si basa sul reticolo di grafene senza mancare di generalizzazione a qualsiasi reticolo di materiale conduttivo. La conduttivit? del materiale nei materiali reticolari ? un requisito fondamentale per consentire agli elettroni di valenza di riempire la banda e mantenere la struttura reticolare; definiscono anche i limiti fisici elettronici del solido. In caso di conduttori, l'ultima fascia di livelli di energia occupata ? solo parzialmente riempita. Gli elettroni disponibili occupano uno per uno, i livelli pi? bassi secondo il principio di esclusione di Pauli. Questo lascia una parte di questa banda, chiamata banda di conduzione, libera. La banda di conduzione (C) e la banda di valenza (V) (banda inferiore completamente riempita) si sovrappongono. Gli elettroni della banda di valenza si muovono liberamente in una banda di conduzione parzialmente riempita. Il livello di energia pi? alto occupato allo zero assoluto dagli elettroni in banda di conduzione parzialmente riempita ? chiamato livello di Fermi e l'energia corrispondente, ? chiamata energia di Fermi. In Fig. 4 ? rappresentato uno schema concettuale del livello di energia con la sua sovrapposizione. Nel caso di isolatori invece la banda di conduzione vuota (C) (banda non occupata) e la banda di valenza (V) hanno un divario di energia (Eg) di circa 6 eV. La fascia che separa due bande (C e V), ? chiamata banda Proibita (F) (Fig. 5). A causa del grande divario di energia, nessun elettrone viene promosso dalla banda di valenza alla banda di conduzione vuota. La banda di valenza rimane completamente riempita. Un importante esempio di isolante con una forma reticolare ? il diamante con gap di energia di circa 5,4 eV. In una speciale categoria di isolanti, chiamati semiconduttori, la banda di conduzione vuota (C) (banda non occupata) e la banda di valenza (V) hanno un gap di energia (Eg) di circa 1 eV, come mostrato in Fig. 6. La banda che separa le due bande (C e V) ? chiamata banda proibita (F). Esempi comuni di semiconduttori sono il silicio (14) e il germanio (32) con gap energetici rispettivamente di circa 1,12 eV e 0,75 eV. La presente invenzione rappresenta un nuovo metodo per consentire il fenomeno della conduzione o dell'isolamento nell'interfaccia di due superfici conduttive e il modo per controllarlo ? lo stesso di un semiconduttore ma utilizzando materiali conduttivi aumentando cos? sia le prestazioni che l'efficienza energetica. Nella Fig. 7 ? mostrata una piccola area dei due strati (Corpo A e Corpo B) di grafene al divario di valenza. I due orbitali covalenti generalizzati uno di fronte all'altro consentono all'elettrone di passare o non passare da un corpo all'altro in base all'asimmetria reticolare, determinando valori di resistenza variabili in base al posizionamento. Inoltre, il passaggio di elettroni da un lato all'altro dello stesso strato di grafene ? molto difficile rispetto agli elettroni che si muovono su un lato parallelo al reticolo, determinando un'efficace elevata resistenza delle interfacce. Questo valore di resistenza potrebbe essere controllato secondo l'ambito dell'invenzione presentata raggiungendo un valore eccezionalmente basso anche a temperatura ambiente o, d'altro lato, un valore molto elevato. Another example of the invention presented ? relating in general to a conductive lattice defining a surface. The present description is based on the graphene lattice without failing to generalize to any lattice of conductive material. The conductivity? of the material in lattice materials ? a key requirement to allow valence electrons to fill the band and maintain the lattice structure; they also define the physical electronic limits of the solid. In case of conductors, the last band of occupied energy levels ? only partially filled. The available electrons occupy one by one, the lowest levels? bass according to the Pauli exclusion principle. This leaves a part of this band, called the conduction band, free. The conduction band (C) and the valence band (V) (completely filled lower band) overlap. The valence band electrons move freely in a partially filled conduction band. The energy level high occupied at absolute zero by electrons in partially filled conduction band ? called the Fermi level and the corresponding energy, ? called the Fermi energy. In Fig. 4 ? represented a conceptual diagram of the energy level with its superposition. In the case of insulators, however, the empty conduction band (C) (unoccupied band) and the valence band (V) have an energy difference (Eg) of about 6 eV. The band that separates two bands (C and V), ? called Forbidden band (F) (Fig. 5). Due to the large energy gap, no electrons are promoted from the valence band to the empty conduction band. The valence band remains completely filled. An important example of an insulator with a lattice shape ? the diamond with an energy gap of about 5.4 eV. In a special category of insulators, called semiconductors, the empty conduction band (C) (unoccupied band) and the valence band (V) have an energy gap (Eg) of about 1 eV, as shown in Fig. 6 The band that separates the two bands (C and V) ? called no band (F). Common examples of semiconductors are silicon (14) and germanium (32) with energy gaps of approximately 1.12 eV and 0.75 eV, respectively. The present invention represents a new method for enabling the phenomenon of conduction or insulation at the interface of two conductive surfaces and the way to control it? the same as a semiconductor but using conductive materials increasing cos? both performance and energy efficiency. In Fig. 7 ? shown a small area of the two layers (Body A and Body B) of graphene at the valence gap. The two generalized covalent orbitals facing each other allow the electron to pass or not pass from one body to another based on lattice asymmetry, resulting in variable resistance values based on placement. Furthermore, the passage of electrons from one side of the graphene layer itself to the other? very difficult compared to electrons moving on one side parallel to the lattice, resulting in an effective high resistance of the interfaces. This resistance value could be controlled according to the scope of the presented invention by reaching an exceptionally low value even at room temperature or, on the other hand, a very high value.

Entrambi i valori sono stabili e ripetitivi nel tempo e molto stabili rispetto a possibili disturbi provenienti dall'esterno. Il modo in cui la resistenza viene modificata ? impostando l'energia del divario all'interfaccia utilizzando uno speciale impulso di energia perturbante sotto forma di un solitone di natura definita. La natura del solitone necessario potrebbe non essere alla stessa dimensione granulare della banda o dimensione orbitale, ma potrebbe agire da un livello pi? grossolano (livello meccanico / sonoro) o ad un livello pi? fine (eccitazione ottica o altro tipo di eccitazione elettromagnetica) con una fase che sia adatta per la formazione del dominio di coerenza. La dipendenza dalla fase pu? essere mostrata riscrivendo l'equazione di Schroedinger in funzione della fase ?, definendo cos? gli autostati del sistema in relazione a questa variabile. In un sistema quantistico, un autostato ? uno stato particolare del sistema in cui alcune variabili, energia, quantit? di moto, fase, momento angolare, ecc., sono definite con precisione in un valore che fa parte di una serie quantizzata discreta. Uno stato coerente ? uno stato in cui la funzione d'onda del sistema ? un'auto-funzione della fase elettromagnetica, cio? ? un sistema in cui la fase della funzione d'onda assume un autovalore. Lo stato di coinvolgimento (?entangled?), quindi, impedisce agli atomi / molecole del dominio di coerenza di tornare facilmente alla fase incoerente. Both values are stable and repetitive over time and very stable with respect to possible external disturbances. How is resistance changed? by setting the energy of the gap at the interface using a special perturbing energy pulse in the form of a soliton of a definite nature. The nature of the soliton needed may not be at the same granular band size or orbital size, but it may act from a higher level. coarse (level mechanical / sound) or at a level pi? end (optical or other electromagnetic excitation) with a phase that is suitable for coherence domain formation. The dependence on the phase pu? be shown by rewriting the Schroedinger equation as a function of the phase ?, thus defining? the eigenstates of the system in relation to this variable. In a quantum system, an eigenstate ? a particular state of the system in which some variables, energy, quantity? of motion, phase, angular momentum, etc., are precisely defined in a value that is part of a discrete quantized series. A coherent state? a state in which the wave function of the system ? an auto-function of the electromagnetic phase, the cio? ? a system in which the phase of the wave function takes on an eigenvalue. The state of involvement (?entangled?), therefore, prevents the atoms / molecules of the coherence domain from easily returning to the incoherent phase.

Se E e H sono rispettivamente i campi elettrico e magnetico definiti come If E and H are the electric and magnetic fields respectively defined as

e And

Dove e sono i potenziali vettori rispettivamente elettrico e magnetico, noi possiamo definire il momento p, e l?energia cinetica, Ek, come funzioni del potenziale vettore: Where and are the electric and magnetic vector potentials respectively, we can define the momentum p, and the kinetic energy, Ek, as functions of the vector potential:

dove q ? la carica elettrica e v ? la velocit? dell?elemento appartenente al sistema di cui stiamo verificando le condizioni di coerenza. where q ? the electric charge and v ? the speed? of the element belonging to the system whose coherence conditions we are verifying.

L?energia totale ? quindi: The total energy ? Therefore:

dove U= qV ? l?energia potenziale della particella. where U= qV ? the potential energy of the particle.

L?Hamiltoniana diviene: The Hamiltonian becomes:

Con ? operatore gradiente (grad). Le autofunzioni, ?, sono soluzioni dell?equazione energetica per autovalori, che ? adesso definita come una funzione della fase elettromagnetica ? (associata al vettore potenziale, A): with ? gradient operator (grad). The eigenfunctions, ?, are solutions of the energy equation for eigenvalues, which ? now defined as a function of the electromagnetic phase ? (associated with the vector potential, A):

dove ? l?ampiezza mentre e<i? >esprime la Where ? the amplitude while e<i? >expresses the

dipendenza dalla fase ?. phase dependence?.

Utilizzando solitoni di diverso tipo definito, ? possibile separare il dominio di coerenza tra i due strati risultando, ed avendo come effetto, quattro (4) strati covalenti non pi? coordinati e ad un livello in cui la resistenza raggiunge livelli maggiori rispetto al sistema iniziale, nel senso che i solitoni scuri inducono un perfetto disallineamento tra i due strati in modo pi? efficace rispetto al comportamento naturale incoerente dei materiali. In questo senso un assieme di materiale conduttivo costituito da due o pi? strati di grafene aventi uno o pi? spessori di atomi potrebbe essere impostato mediante il metodo della presente invenzione come un conduttore quasi perfetto o un isolante quasi perfetto. Un esempio di struttura di grafene introduce alla divulgazione pi? generale di questa invenzione dove anche strutture covalenti meno raffinate potrebbero essere costruite usando il presente metodo, in un apparato in grado di modificare la resistenza del divario di contatto. Stiamo parlando di una banda di elettroni covalenti generalizzata in un metallo che si trova di fronte a una banda di elettroni covalenti compagna di un altro pezzo di metallo; i due solidi sono in contatto per orbitale covalente distribuito, lo stesso potrebbe essere impostato super conduttivo o non conduttivo per eccitazione solitonica utilizzando solitoni aventi fasi geometriche differenti. I diversi tipi di solitoni possono indirettamente indurre o distruggere la conduzione agendo attraverso la coerenza del dominio sullo stato delle particelle di natura fermionica (come gli elettroni), coordinandole a coppie quindi impiegandole come bosoni (coppie di Cooper) nel dominio che condivide entrambe le facce dei due solidi A e B. La novit? in questa invenzione ? l'uso di solitoni per creare non un singolo bosone ma un raggruppamento (cluster) di bosoni consentendo cos? alle coppie di Cooper in A di coordinarsi con le coppie di Cooper in B ordinando cos? localmente il dominio per garantire una conducibilit? media in grado di abbassare la resistenza a valori estremamente bassi dovuti alle prestazioni del cluster, non a singole coppie di Cooper. Using solitons of different defined types, ? Is it possible to separate the coherence domain between the two layers resulting in, and having the effect of, four (4) covalent layers no longer? coordinated and to a level in which the resistance reaches greater levels than the initial system, in the sense that the dark solitons induce a perfect misalignment between the two layers in a more? effective compared to the natural inconsistent behavior of materials. In this sense, a set of conductive material consisting of two or more? layers of graphene having one or more? thicknesses of atoms could be set by the method of the present invention as a near perfect conductor or a near perfect insulator. An example of structure of graphene introduces to the disclosure more? of this invention where even less refined covalent structures could be constructed using the present method, in an apparatus capable of modifying the contact gap resistance. We are talking about a generalized covalent electron band in a metal facing a companion covalent electron band in another piece of metal; the two solids are in contact by distributed covalent orbital, the same could be set superconductive or non-conductive by soliton excitation using solitons having different geometrical phases. The different types of solitons can indirectly induce or destroy conduction by acting through the coherence of the domain on the state of particles of a fermionic nature (such as electrons), coordinating them in pairs then employing them as bosons (Cooper pairs) in the domain that shares both faces of the two solid A and B. The novelty? in this invention ? the use of solitons to create not a single boson but a grouping (cluster) of bosons thus allowing to the Cooper pairs in A to coordinate with the Cooper pairs in B ordering so? locally the domain to guarantee a conductivity? media capable of lowering resistance to extremely low values due to cluster performance, not individual Cooper pairs.

Inoltre, il sistema fa leva sulla soluzione di plasmioni superficiali che interagiscono con l'eccitazione dei solitoni [15] per produrre un dominio di risonanza esistente su entrambi i lati della superficie di contatto. I plasmioni sono quasi particelle esistenti a livello di radiazione visibile, ma la loro natura ? generale, quindi l'esistenza ? per vari livelli di frequenza e domini, in un mezzo metallico non lineare (reticolo), considerando sia la modalit? plasmionica che la soluzione del solitone. Questa prova suggerisce che un solitone tridimensionale completo di frequenza adatta anche meccanica o ottica che eccita un dominio reticolare superficiale 2d pu? produrre un accoppiamento elettrico tra le due superfici che si trovano su entrambi i lati del dominio o in caso di frequenza di smorzamento il completo aggancio dei domini. Quanto ai metodi di generazione di solitoni elettromagnetici essi sono arte nota e si rimanda ai brevetti richiamati nel presente brevetto che li descrivono ed in particolare al Brevetto Italiano n. IT 102018000005719. Furthermore, the system leverages the solution of surface plasmions interacting with the soliton excitation [15] to produce a resonance domain existing on both sides of the contact surface. The plasmions are almost particles existing at the level of visible radiation, but their nature? general, then the existence ? for various frequency levels and domains, in a non-linear metallic medium (lattice), considering both the modality? plasmion than the soliton solution. This evidence suggests that a full three-dimensional soliton of also mechanically or optically suitable frequency that excites a 2d surface lattice domain can produce an electrical coupling between the two surfaces that are on both sides of the domain or in case of frequency damping the complete locking of the domains. As for the methods for generating electromagnetic solitons, they are known and reference is made to the patents referred to in the present patent which describe them and in particular to the Italian Patent n. IT 102018000005719.

ESEMPI EXAMPLES

Transistor a controllo solitonico, Isolanti elettrici attivi. Schermi elettromagnetici a permeabilit? regolabile. Solitonic control transistors, active electrical insulators. Permeability electromagnetic screens? adjustable.

APPLICABILIT? INDUSTRIALE APPLICABILITY? INDUSTRIAL

L?applicabilit? industriale ? ampia, trattandosi di sistema che permette di arrestare o facilitare il passaggio di flussi energetici e/o segnali nonch? di regolarne l?intensit?. In particolare, l?invenzione si applica alla costruzione di interruttori ad alto potere di interruzioni che possono divenire conduttori perfetti a temperatura ambiente. Il comando di attivazione essendo di natura diversa dal tipo di energia/flusso controllato quindi con grande immunit? di utilizzo agli auto-disturbi. In ultima analisi il livello di complessit? definito dalla fabbricazione del manufatto permette di inserirlo in ogni settore dell?industria, come sistema singolo nella nano elettronica ottica e nell?elettronica computazionale, come sistema multilivello o parallelizzato nei settori elettrici. Si consideri che l?immunit? alle scariche dovute al comando ? in questi sistemi particolarmente alta per la differenziazione tra campo condotto e mezzo di eccitazione. The applicability industrial ? wide, since it is a system that allows you to stop or facilitate the passage of energy flows and/or signals as well as? to adjust its intensity. In particular, the invention is applied to the construction of switches with high breaking capacity which can become perfect conductors at room temperature. The activation command being of a different nature from the type of energy/flow controlled therefore with great immunity? of use to self-disorders. Ultimately the level of complexity? defined by the manufacture of the product allows it to be inserted in every sector of the industry, as a single system in optical nano-electronics and in computational electronics, as a multi-level or parallelized system in the electrical sectors. Consider that the immunity? to the discharges due to the command ? in these systems particularly high due to the differentiation between the conducted field and the excitation medium.

CITAZIONI QUOTES

BREVETTI PATENTS

? WO2012035355A2 MAGNETIC DATA STORAGE ? WO2012035355A2 MAGNETIC DATA STORAGE

? JP2009254002A ? JP2009254002A

? US20170076772A1 2017 MAGNETIC TOPOLOGICAL SOLITON DETECTION ? EP15185321A?2015-09-15 MAGNETIC TOPOLOGICAL SOLITON DETECTION ? US20170076772A1 2017 MAGNETIC TOPOLOGICAL SOLITON DETECTION ? EP15185321A?2015-09-15 MAGNETIC TOPOLOGICAL SOLITON DETECTION

? US201313739879A?2013-01-11 SYSTEMS AND METHODS FOR ? US201313739879A?2013-01-11 SYSTEMS AND METHODS FOR

ENHANCING MOBILITY OF ATOMIC OR MOLECULAR SPECIES ON A ENHANCING MOBILITY OF ATOMIC OR MOLECULAR SPECIES ON A

SUBSTRATE AT REDUCED BULK TEMPERATURE USING ACOUSTIC SUBSTRATE AT REDUCED BULK TEMPERATURE USING ACOUSTIC

WAVES, AND STRUCTURES FORMED USING SAME WAVES, AND STRUCTURES FORMED USING THE SAME

? CN109256671A A METHOD FOR REALIZING SOLITON MODE-LOCKED ? CN109256671A A METHOD FOR REALIZING SOLITON MODE-LOCKED

FIBER LASER BASED ON GRAPHENE AND TIN DISULFIDE COMPOSITE FIBER LASER BASED ON GRAPHENE AND TIN DISULFIDE COMPOSITE

FILM IS DISCLOSED ARTE NOTA FILM IS DISCLOSED ART NOTE

[1] - "PROPAGATION OF AN ELECTROMAGNETIC SOLITON IN A FERROMAGNETIC MEDIUM ", Luglio 2000, [1] - "PROPAGATION OF AN ELECTROMAGNETIC SOLITON IN A FERROMAGNETIC MEDIUM ", July 2000,

[2] - "I SOLITONI NELLA FISICA-MATEMATICA ", Marzo 2015, [2] - "SOLITONS IN PHYSICS-MATHEMATICS", March 2015,

[3] - " ELECTROMAGNETIC SHOCK WAVES AND SOLITONS IN EXTREME SHORT TIMES TECHNOLOGY", Journal of ELECTRICAL ENGINEERING, VOL. 52, NO. 9-10,2001, 303-306; [3] - " ELECTROMAGNETIC SHOCK WAVES AND SOLITONS IN EXTREME SHORT TIMES TECHNOLOGY", Journal of ELECTRICAL ENGINEERING, VOL. 52, NO. 9-10, 2001, 303-306;

[4] - "ELECTRICAL SOLITON OSCILLATOR", IEEE [4] - "ELECTRICAL SOLITON OSCILLATOR", IEEE

TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 54, TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 54,

NO. 1, JANUARY 2006; NO. 1, JANUARY 2006;

[5] - "SOLITONI NELL'EQUAZIONE DI SCHR?DINGER NON POLINOMIALE", Tesi di Laurea Triennale in Fisica, Universit? degli Studi di Padova, Padova, 2017. [5] - "SOLITONS IN THE NON-POLYNOMIAL SCHR?DINGER EQUATION", Bachelor Thesis in Physics, Universit? of Padua Studies, Padua, 2017.

[6] - "THE VERSATILE SOLITON", Springer, New York, 2010 [7] - "COHERERS, A REVIEW", Thesis in Master of Science in Engineering, Temple University, 1993 [6] - "THE VERSATILE SOLITON", Springer, New York, 2010 [7] - "COHERERS, A REVIEW", Thesis in Master of Science in Engineering, Temple University, 1993

[8] - "QED COHERENCE IN MATTER", World Scientific, 1995 [9] - "COHERENCE DOMAINS IN MATTER INTERACTING WITH RADIATION", Physics Letters A 373 (2009) 379-384 [8] - "QED COHERENCE IN MATTER", World Scientific, 1995 [9] - "COHERENCE DOMAINS IN MATTER INTERACTING WITH RADIATION", Physics Letters A 373 (2009) 379-384

[10] "EFFETTI DI INTERAZIONE NON LOCALE NEI CONDENSATI DI BOSE-EINSTEIN", Tesi di Laurea Triennale in Fisica, Universit? degli Studi di 5 Padova, Padova, 2014 [10] "NON-LOCAL INTERACTION EFFECTS IN BOSE-EINSTEIN CONDENSATE", Bachelor Thesis in Physics, Universit? of the Studies of 5 Padua, Padua, 2014

[11] - University of St. Andrews,UK, "BOSE-EINSTEIN KONDENSAT IN PLASTIK", Physik Journal 13 (2014) Nr.2 [12] [11] - University of St. Andrews,UK, "BOSE-EINSTEIN KONDENSAT IN PLASTIK", Physik Journal 13 (2014) Nr.2 [12]

?Electrical properties of graphene-metal contacts?, Nature, 2017 ?Electrical properties of graphene-metal contacts?, Nature, 2017

[13] Chimera patterns and solitary synchronization waves in distributed oscillator populations Lev Smirnov , [13] Chimera patterns and solitary synchronization waves in distributed oscillator populations Lev Smirnov ,

[14] ?Directional dependence of electrical and thermal properties in graphene-nanoplatelet-based composite materials? Results in Physics Vol.15, 2019, 102608 - https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102608 [14] ?Directional dependence of electrical and thermal properties in graphene-nanoplatelet-based composite materials? Results in Physics Vol.15, 2019, 102608 - https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102608

[15] (January 2019). "Spatio-temporal modulation instability of surface plasmon polaritons in graphene-dielectric heterostructure". Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. [15] (January 2019). "Spatio-temporal modulation instability of surface plasmon polaritons in graphene-dielectric heterostructure". Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures.

[16] [16]

" Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices". Nature 556, 43-50 (2018). "Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices". Nature 556, 43-50 (2018).

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?Intermediate bosonic metallic state in the superconductor-insulator transition?. Science 20 Dec 2019 - Vol. 366, Issue 6472, pp. 1505-1509 - DOI: 10.1126/science.aax5798. ?Intermediate bosonic metallic state in the superconductor-insulator transition?. Science 20 Dec 2019 - Vol. 366, Issue 6472, pp. 1505-1509 - DOI: 10.1126/science.aax5798.

[18] ?Phase solitons in multi-band superconductors with and without time-reversal symmetry?. New Journal of Physics 14 (2012) 063021 (10pp) - DOI:10.1088/1367-2630/14/6/063021 [18] ?Phase solitons in multi-band superconductors with and without time-reversal symmetry?. New Journal of Physics 14 (2012) 063021 (10pp) - DOI:10.1088/1367-2630/14/6/063021

[19] ?Josephson effect between a two-band superconductor with s or s ? pairing symmetry and a conventional s -wave superconductor?, Physical review. B, Condensed matter ? April 2012 DOI: 10.1103/PhysRevB.86.014510 [19] ?Josephson effect between a two-band superconductor with s or s ? pairing symmetry and a conventional s-wave superconductor?, Physical review. B, Condensed matter ? April 2012 DOI: 10.1103/PhysRevB.86.014510

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?Coherent Quantum Electrodynamics in Living Matter?; Electromagnetic Biology and Medicine, Vol. ?Coherent Quantum Electrodynamics in Living Matter?; Electromagnetic Biology and Medicine, Vol.

24, No. 3 : Pages 199-210, 2005 24, No. 3 : Pages 199-210, 2005

[21] ?Role of the electromagnetic field in the formation of domains in the process of symmetry-breaking phase transitions?; PHYSICAL REVIEW A 74, 022105, 2006 [21] ?Role of the electromagnetic field in the formation of domains in the process of symmetry-breaking phase transitions?; PHYSICAL REVIEW A 74, 022105, 2006

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?The role of electromagnetic potentials in the evolutionary dynamics of ecosystems?; Ecological Modelling 220 (2009) 1865?1869 ?The role of electromagnetic potentials in the evolutionary dynamics of ecosystems?; Ecological Modeling 220 (2009) 1865?1869

Claims

1. A solid conductive energy control device comprising a body of conductive material having two areas in contact, said two areas being contiguous to opposite faces of said areas having discrete points of contact, and means for effecting electrical connection to each zone.

2. A device according to claim 1, wherein the layers are made of conductive material with roughness? generalized and randomly occurring contacts across roughness ridges.

3. Device according to claim 1, wherein the layers are made of conductive material with nanostructures to reduce contact points.

4. Device according to claim 1, wherein said zones have said contact surfaces constituted by a layer of conductive material with regular atomic mesh.

5. Device according to claim 1, wherein said areas have said contact surfaces made of a layer of conductive material, said two layers having an angle between the lattice structure.

6. Device according to claim 1, wherein said zones have said contact surfaces constituted by a layer of graphene.

7. Device according to claim 1, wherein said areas have said contact surfaces constituted by a layer of graphene and said layers are inclined with respect to each other.

8. Device according to claim 1, wherein said areas have said contact surfaces constituted by a layer of metal with a crystalline structure.

9. Device according to claim 1, wherein said areas have said contact surfaces constituted by a layer of metal with a crystalline structure and said layers are inclined with respect to each other.

10. A solid conductive energy control device comprising a body of conductive material having two areas in contact, said two areas being contiguous to opposite faces of said area having points of contact, and means for making electrical connection to each area , and means including a third connection at said two body contact interface areas for injecting a soliton to produce group coherence of said contact surfaces by ordering domain atoms.

11. A solid conductive energy control device comprising a body of conductive material having two areas in contact, said two areas being contiguous to opposite faces of said area having points of contact, and means for making electrical connection to each area , and means including a third connection at said two body contact interface areas for injecting a soliton to produce coherence in groups of said contact surfaces by ordering domain atoms thereby reducing? the electrical resistance between these zones.

12. A solid conductive energy control device comprising a body of conductive material having two areas in contact, said two areas being contiguous to opposite faces of said area having points of contact, and means for making electrical connection to each area , and means including a third connection at said two body contact interface zones for injecting a soliton to produce coherence in groups of said contact surfaces by ordering domain atoms thereby allowing? increasing the flow of electrons between said contact surfaces of said zones.

13. A solid conductive energy control device comprising a body of conductive material having two areas in contact, said two areas being contiguous to opposite faces of said area having points of contact, and means for making electrical connection to each area , and means including a third connection at said two body contact interface areas for injecting a dark soliton to reduce coherence in groups of said contact surfaces from disordered domain atoms.

14. A solid conductive energy control device comprising a body of conductive material having two areas in contact, said two areas being contiguous to opposite faces of said area having points of contact, and means for making electrical connection to each area , and means including a third connection to said two-body area contact interface for injecting a dark soliton to reduce group coherence of said contact surfaces by disordering domain atoms thereby increasing? the electrical resistance between these zones.

15. A solid conductive energy control device comprising a body of conductive material having two areas in contact, said two areas being contiguous to opposite faces of said area having points of contact, and means for making electrical connection to each area , and means including a third connection at said two body contact interface areas for injecting a dark soliton to reduce group coherence of said contact surfaces by disordering domain atoms, thereby blocking the formation of coherence domains and the consequent passage of electrons between said contact surfaces of said zones.

16. A solid conductive energy control device comprising a body of conductive material having two areas in contact, said two areas being contiguous to opposite faces of said area having points of contact, and means for making electrical connection to each area , and means including a third connection to said two body contact interface areas for alternately injecting white and dark solitons to control coherence in the group of said contact surfaces by ordering and disordering the domain atoms, thus controlling the migration of electrons between said contact surfaces of said zones.

17. A stored energy control memory device comprising a body of conductive material having two areas in contact, said two areas being contiguous to opposite faces of said area having points of contact, and means for effecting electrical connection to each zone, and means including a third connection to said two body contact interface zones for alternately injecting white and dark solitons to control coherence in the group of said contact surfaces by ordering and disordering the domain atoms, thus controlling the migration of electrons between said contact surfaces of said zones.