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
Keď to zistili, neverili vlastným očiam. Rodina žila 5 rokov s desivým prekvapením a vedci ostali v šoku
Keď priletíme na Mars, domy tam už budú. Vedci vyriešili najväčší problém kolonizácie
Pod Afrikou sa deje niečo zvláštne. Záhadný „tlkot Zeme“ ju môže roztrhnúť na polovicu
Spoliehali sa na Rusov, teraz im hrozí nedostatok plynu. Európsky štát čelí „najprísnejším sankciám v histórii"
Majú voňať, namiesto toho nám ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Gigantická kométa letí smerom k Zemi. Je 14-krát väčšia ako asteroid, ktorý zabil dinosaury
Uspel s biznisom, ktorý rieši každodenné starosti Slovákov: „Vydržíme, až kým sa konkurencii minú peniaze“
Anna a Branislav otvorili výberovú kaviareň: „Pre malé podniky je transakčná daň čistý úder pod pás“
Slovensko čakajú nebezpečné búrky s devastujúcim vetrom, najviac ohrozený je jeden región (PREDPOVEĎ)
Viedeň už nie je mesto s najvyššou kvalitou života. Po troch rokoch prišla o svoje prvenstvo
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Ak zaútočia, pocítia fatálny úder. USA poslali do Európy tisíce vojakov a najsmrtiacejšiu flotilu sveta
- Horúčavy už nebudú problém. Objavili prelomový spôsob, ako za pár centov vychladíš celú domácnosť
- Majú voňať, namiesto toho nám ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- Vedci zachytili silný rádiový signál z vesmíru. Odpoveď šokovala každého
- Milovaný pohon Slovákov končí. EÚ chystá devastačné zmeny, ktoré ho pochovajú
-
- Ak zaútočia, pocítia fatálny úder. USA poslali do Európy tisíce vojakov a najsmrtiacejšiu flotilu sveta
- Vedci zachytili silný rádiový signál z vesmíru. Odpoveď šokovala každého
- Slovákov čaká veľké prekvapenie pri nákupe nového mobilu. Začalo platiť prísne nariadenie Európskej únie
- Milovaný pohon Slovákov končí. EÚ chystá devastačné zmeny, ktoré ho pochovajú
- Horúčavy už nebudú problém. Objavili prelomový spôsob, ako za pár centov vychladíš celú domácnosť
-
- Slovákov čaká veľké prekvapenie pri nákupe nového mobilu. Začalo platiť prísne nariadenie Európskej únie
- Milovaný pohon Slovákov končí. EÚ chystá devastačné zmeny, ktoré ho pochovajú
- Ak zaútočia, pocítia fatálny úder. USA poslali do Európy tisíce vojakov a najsmrtiacejšiu flotilu sveta
- Západ sa tomu smial, teraz stíchli. Čína otestovala dron, ktorý trafí cieľ vzdialený 10 km do pár sekúnd
- Vedci zachytili silný rádiový signál z vesmíru. Odpoveď šokovala každého
Equinor to rozbieha vo veľkom. Obrovská investícia má zaručiť plyn a ropu pre celú Európu
Na ISS prileteli noví astronauti. Misia Ax-4 prepísala históriu troch krajín
Európa musí postaviť armádu dronov. Rusko ich vraj má milióny
Misia IGNIS štartuje. Prvý Poliak na ISS odhaľuje vplyv mikrogravitácie na ľudí
Komárno nasadí AI preklad. Umelá inteligencia zachráni mestské prenosy
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Gigantická kométa letí smerom k Zemi. Je 14-krát väčšia ako asteroid, ktorý zabil dinosaury
Uspel s biznisom, ktorý rieši každodenné starosti Slovákov: „Vydržíme, až kým sa konkurencii minú peniaze“
Anna a Branislav otvorili výberovú kaviareň: „Pre malé podniky je transakčná daň čistý úder pod pás“
Slovensko čakajú nebezpečné búrky s devastujúcim vetrom, najviac ohrozený je jeden región (PREDPOVEĎ)
Viedeň už nie je mesto s najvyššou kvalitou života. Po troch rokoch prišla o svoje prvenstvo
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené