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.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okne
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

Vedci hlásia prelomový objav: Palivo vedia vyrobiť priamo z atmosféry Marsu

Briti povolili zapojenie solárneho panela priamo do zásuvky. Na Slovensku narazíme na pravidlá

Nemci postavia na mieste jadrovej elektrárne gigantickú batériu. Nahradí uhlie aj plyn

USA odhalili tajomstvo, o ktorom sa špekulovalo desaťročia. Na orbite skrývajú tieto ničivé zbrane

Večné chemikálie dostali nečakaný motor rastu. Ak ho nezničia, ľudstvo má veľký problém
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Zmena času príde tento rok skôr. Zapíš si dátum 25. októbra
PREMIUM3,4 milióna Slovákov dostalo dôchodkovú prognózu. Teraz ju chcú meniť, odborník varuje: „Nemá výpovednú hodnotu“

AKTUÁLNE: V Snine horí muničná hala patriaca do impéria miliardára Strnada. Mesto vyzýva ľudí, aby nevychádzali von (VIDEO)

AKTUÁLNE: Policajná akcia Giezi: Viac ako 100 policajtov zasahuje v piatich krajoch, zadržali desať osôb

Poisťovne vracajú Slovákom peniaze: Minimum je 5 eur, stačí splniť podmienky
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Čínska cenová vojna si vyberá svoju daň. Chystá sa spojenie dvoch automobilových gigantov
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- 22 rokov sa ho snažia natočiť. Legendárny horor sa vráti ako seriál, takto vyzerá
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Slováci vytvorili AI videoklip a uspeli s ním až Hollywoode. Stačilo im na to len 300 dolárov
-
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- Slováci vytvorili AI videoklip a uspeli s ním až Hollywoode. Stačilo im na to len 300 dolárov
- Zapíš si tento dátum. Kiná po celom Slovensku budú dostupné za pár drobných
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Zmena času príde tento rok skôr. Zapíš si dátum 25. októbra
PREMIUM3,4 milióna Slovákov dostalo dôchodkovú prognózu. Teraz ju chcú meniť, odborník varuje: „Nemá výpovednú hodnotu“

AKTUÁLNE: V Snine horí muničná hala patriaca do impéria miliardára Strnada. Mesto vyzýva ľudí, aby nevychádzali von (VIDEO)

AKTUÁLNE: Policajná akcia Giezi: Viac ako 100 policajtov zasahuje v piatich krajoch, zadržali desať osôb

