Pokus, ktorý sa vymyká teórii fyziky. Vodivosť materiálu zvýšili o miliardu percent
Vedci z Georgia Tech objavili úplne nový kvantový stav vo veľmi špecifickom materiáli. Navyše, tím zistil, že vďaka aplikácii magnetického poľa dokážu zvýšiť elektrickú vodivosť tohto materiálu neoveriteľnú o miliardu percent. Na tému upozornil portál NewAtlas.
Nič také sme predtým nevideli
Nie je žiadnou novinkou, že určité druhy materiálov dokážu meniť svoju vodivosť v reakcii na meniace sa magnetické pole – tento jav sa nazýva magnetorezistencia. V novej štúdii, publikovanej v žurnále Nature, však vedci prostredníctvom zliatiny mangánu, kremíka a telúru (Mn3Si2Te6), ktorá má štruktúru osemuholníkových článkov, zvýšili vodivosť materiálu v extrémnej miere. Vedci štruktúru tohto materiálu prirovnávajú k včeliemu plastu.
Čo sa týka samotnej magnetorezistencie, ide o fyzikálny jav, ktorý popisuje zmeny elektrického odporu v materiáli v reakcii na magnetické pole. Keď sa materiál nachádza v magnetickom poli, môže to ovplyvniť prúd elektrónov v ňom a tým aj jeho elektrickú vodivosť.
Existujú rôzne druhy magnetorezistencie. Typickým príkladom je gigantická magnetorezistencia (GMR), túnelová magnetorezistencia (TMR) a kolosálna magnetorezistencia (CMR), ktoré sa líšia v závislosti od toho, aký typ materiálu a magnetického poľa je použitý. V tomto prípade vedci hovoria o CMR, a teda kolosálnej magnetorezistencii. CMR je charakteristická tým, že zmeny magnetického poľa spôsobujú extrémny zmeny v elektrickej vodivosti materiálu.
Ako to funguje?
Elektróny sa v materiáli pohybujú okolo jednotlivých osemuholníkových. Za normálnych okolností, teda keď nie je aplikované magnetické pole, sa elektróny pohybujú sem a tam v úplne náhodných smeroch a navzájom sa blokujú – to spôsobuje, že materiál sa správa ako izolant.
Akonáhle sa však aplikuje magnetické pole, elektróny sa začnú pohybovať rovnakým smerom, pričom vytvárajú elektrický prúd. Týmto spôsobom sa z vyššie uvedeného materiálu stane vynikajúci vodič, ktorého vodivosť stúpne o celých 7 rádov. Inak povedané, podľa vedcov jeho vodivosť narastie o celú jednu miliardu percent.
„Tento fenomén sa vymyká úplne všetkým existujúcim teoretickým modelom a experimentálnym precedensom,“ uviedol Itamar Kimchi, teoretický fyzik a odborný asistent na Georgia Tech v tlačovej správe.
Najprekvapivejšie na tom celom je, že k takému to „prepnutie“ materiálu (z izolantu na vodič) dôjde iba vtedy, ak je magnetické pole aplikované presne kolmo na jeho povrch. Ostatné magnetorezistené materiály nevykazujú žiadny rozdiel účinnosti, ktorý by bol závislý od uhla magnetického poľa.
V rámci ďalších experimentov sa vedcom podarilo zistiť, že „prepnúť“ materiál dokážu aj prostredníctvom elektrického prúdu. Prechod na takýto extrémny stav vodivosti je však omnoho pomalší a môže zabrať až niekoľko minút.
Vedci sa nazdávajú, že druhý uvedený experiment by mohol nájsť uplatnenie v kvantových počítačoch. Na to však bude potrebné vykonať ešte ďalšie experimenty a preskúmať rôzne ďalšie materiály.
Objav tohto nového kvantového stavu a jeho potenciálne použitie v kvantových zariadeniach by mohlo priniesť nové možnosti a perspektívy pre rozvoj kvantových technológií.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
Vedci prepočítali šance na mimozemský život. Ak zachytíme signál, príde od tejto civilizácie
Bývalý vedec z NASA exkluzívne: Takto urobíme z Marsu obývateľnú planétu pre ľudí
Vedci ostali bez slov. Kvantový čip „z paralelných svetov“ objavil novú fázu hmoty a posúva hranice fyziky
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Slováci prídu o 3 dni pracovného pokoja. Po kritike opozície a cirkvi je v hre náhrada za 6. január
Päť potravín, ktoré ničia tvoj mozog: Lekárka odhalila, čo nikdy neje, preto zostáva mladá a plná energie
Európska únia čelí rekordným dlhom: Nové dáta ukázali, kto sa ocitol v prvej desiatke najzadlženejších štátov (REBRÍČEK)
Nespavosť devastuje telo aj myseľ, varujú odborníci. Vedci odhalili desivú pravdu o nedostatku spánku
Mozgová hmla ťa oberá o schopnosť myslieť. Lekár odhalil štyri jednoduché riešenia
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Ukrajina ide rozpútať peklo pre Rusov: Nasadí nezastaviteľné zbrane s dlhým doletom
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
Klimatický šok: Fosílne palivá ich devastujú, verný spojenec Západu stojí pred nezvratnou skazou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP