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.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Na Slnku došlo k extrémnym erupciám. Následky pocítia aj Slováci
Zrodili sa pri Veľkom tresku. Vedci objavili „duchov“, ktorý dokážu prechádzať hmotou
SpaceX predbehol NASA. Takto vyzerá jeho nový vesmírny skafander
Zem má druhý mesiac, vieme odkiaľ pochádza. Odhalil ho gigantický kráter
Nové dôkazy: Na Marse mohol byť život. Nedávna misia odhalila prekvapivú vec
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Slovákov obrali o všetko. Prehratý boj RTVS pocítime úplne všetci, máme detaily
- Nové radary s AI nahnevali vodičov. Odhalia aj prekvapivý priestupok
- Čakali sme 5 rokov. Nový iPhone zbúra trh a konečne dobehne Samsung
- Veľký elektropredajca krachuje. Má poslednú šancu, ako sa zachrániť
- Zomrela hviezda Titanicu a Pána prsteňov. Dokázal niečo, čo sa nikomu inému nepodarilo
-
- EÚ chystá veľkú zmenu. Tisíce Slovákov prídu o vodičák
- Veľký elektropredajca krachuje. Má poslednú šancu, ako sa zachrániť
- Revolúcia odštartovala. Spustili výrobu prelomovej batérie bez lítia
- Nové radary s AI nahnevali vodičov. Odhalia aj prekvapivý priestupok
- Čakali sme 5 rokov. Nový iPhone zbúra trh a konečne dobehne Samsung
-
- Veľký deň pre ľudstvo: NASA zachytila zašifrovanú správu z hlbokého vesmíru
- EÚ chystá veľkú zmenu. Tisíce Slovákov prídu o vodičák
- Veľký elektropredajca krachuje. Má poslednú šancu, ako sa zachrániť
- Prelom: Vedci prvýkrát umelo vytvorili čiernu dieru. Padli im sánky, keď začala žiariť
- EÚ stráca trpezlivosť. Obľúbenej sociálnej sieti Slovákov hrozí zákaz
Hackeri zaútočili na databázu s osobnými údajmi britských vojakov
Poľsko vedie s Ruskom kybernetickú studenú vojnu
Štart vesmírnej lode Boeing Starliner opäť odložili, toto je dôvod
Európska komisia schválila prevzatie U.S. Steel japonským koncernom Nippon Steel
Aktuálne: Toto poteší všetkých Slovákov. Obľúbená banka spustila obrovskú vychytávku
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené