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

Experti ostali bez slov. Najväčšiu pliagu ľudstva našli na mieste, kde nemá vôbec čo robiť

Vedci oslavujú: Vytvorili historicky prvú 3D mapu mimozemskej planéty

NASA odhalila lietadlo budúcnosti. Do New Yorku ťa odvezie nadzvukovou rýchlosťou

Vedci neverili vlastným očiam. Na Slnku prší a konečne vieme ako je to možné

Takto vyzerá budúcnosť obnoviteľnej energie. 3D solárne veže sú efektívnejšie než čokoľvek doteraz
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Reťazec TEDi sťahuje z predaja nebezpečný výrobok. Obsahuje formaldehyd, ktorý zvyšuje riziko rakoviny

Štát určil rýchlosť na chodníku 6 km/h: Polícia bude merať, týmto Slovákom hrozia pokuty

„Straší nepriateľa trasúcimi sa zbraňami.“ Ruský Terminátor je podľa expertov skôr do filmov ako do boja

„Kočner z Wishu,“ reaguje Matovič na Kollárove obvinenia. Expremiér a Lipšic podávajú trestné oznámenia

Polícia varuje: Na východe Slovenska miznú autá, zlodeji cielia na jednu značku
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Netflix priznáva zlyhanie. Zaklínač končí v predstihu, tvorcovia priznali smutnú pravdu
- VIDEO: Zbláznila sa Čína? Neuveríš, čím pokryli celé pohorie
- Pochopili, že ubližujú sami sebe. Bohatá krajina chce okamžite zrušiť clá na elektromobily z Číny
- Akčný veľkofilm 2025 prichádza online. Sľub splniť nedokázal
- Historický míľnik pre ľudstvo. Prvý humanoidný robot s umelou inteligenciou sa dá objednať ako spotrebič
-
- Pochopili, že ubližujú sami sebe. Bohatá krajina chce okamžite zrušiť clá na elektromobily z Číny
- Netflix priznáva zlyhanie. Zaklínač končí v predstihu, tvorcovia priznali smutnú pravdu
- VIDEO: Zbláznila sa Čína? Neuveríš, čím pokryli celé pohorie
- Bez Západu by rýchlo prehrali. Ukrajina zistila, čo v skutočnosti poháňa „ruské“ drony
- Akčný veľkofilm 2025 prichádza online. Sľub splniť nedokázal
-
- Bez Západu by rýchlo prehrali. Ukrajina zistila, čo v skutočnosti poháňa „ruské“ drony
- Vodiči sú proti nim bezradní. Nové radary rozdávajú pokuty za niečo, čo by ti nikdy nenapadlo
- Pochopili, že ubližujú sami sebe. Bohatá krajina chce okamžite zrušiť clá na elektromobily z Číny
- Akčný film 2025 neprestáva udivovať. Ohúril aj Slovákov a naďalej láme rekordy
- Veľmoc objavila 35 miliónov ton veľmi vzácnej suroviny. Prinesie im ohromné bohatstvo
Európsky Detroit má problém. Slovenský automobilový priemysel sa dostal do slepej uličky
Svetová elita ničí Zem. Oxfam odhalil katastrofálne rozdiely v emisiách
To, čo Nvidia dokázala, nemá v histórii obdoby. Svet financií stojí v nemom úžase
Takú astronomickú hodnotu dosiahli len tri firmy. Technologický gigant prekonal historický míľnik
Obľúbený operátor spúšťa štedrý vianočný kalendár, pre Slovákov si pripravil veľa prekvapení (PREHĽAD)
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Reťazec TEDi sťahuje z predaja nebezpečný výrobok. Obsahuje formaldehyd, ktorý zvyšuje riziko rakoviny

Štát určil rýchlosť na chodníku 6 km/h: Polícia bude merať, týmto Slovákom hrozia pokuty

„Straší nepriateľa trasúcimi sa zbraňami.“ Ruský Terminátor je podľa expertov skôr do filmov ako do boja

„Kočner z Wishu,“ reaguje Matovič na Kollárove obvinenia. Expremiér a Lipšic podávajú trestné oznámenia

