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
Armáda dokáže robotické psy ovládať myšlienkami. Prvý test dopadol bezchybne
NASA vymyslela motor, ktorý je zatiaľ najbližšie rýchlosti svetla. Na Marse budeme za 39 dní
Zásadný omyl ľudstva vo vesmíre. Časopriestor neexistuje, všetko okolo nás je špeciálna tekutina
Nič podobné vesmír nevidel. Na Slnku zúrilo magnetické tornádo vysoké 120 000 km
K Zemi letí obrovský asteroid, objavili ho na poslednú chvíľu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Muž sa chcel stať psom, zaplatil za to 14-tisíc eur. Bojí sa, že priatelia si pomyslia, že je divný
Potraviny Patrika Tkáča oslávili rok: Obslúži ťa robot, požičiaš si Mercedes a kúpiš tu víno aj za 5 900 eur
Jeden typ nehnuteľnosti bude v roku 2023 super investíciou, lacnejší nebude
Ľuďom z nich padla sánka. Najlepšie slovenské gastro podniky, ktoré tento rok otvorili
Česko je aj 30 rokov po rozdelení popredu. To, v čom sme lepší, je našou najväčšou slabinou
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na sfilmovanie čaká 50 rokov, Pána prsteňov schová do vrecka. Veľkolepé fantasy Tolkiena zrejme nikdy neuvidíme
- Zásadný omyl ľudstva vo vesmíre. Časopriestor neexistuje, všetko okolo nás je špeciálna tekutina
- Potvrdené. Jeden z najobľúbenejších seriálov Netflixu končí
- K Zemi letí obrovský asteroid, objavili ho na poslednú chvíľu
- NASA vymyslela motor, ktorý je zatiaľ najbližšie rýchlosti svetla. Na Marse budeme za 39 dní
-
- Na sfilmovanie čaká 50 rokov, Pána prsteňov schová do vrecka. Veľkolepé fantasy Tolkiena zrejme nikdy neuvidíme
- Zásadný omyl ľudstva vo vesmíre. Časopriestor neexistuje, všetko okolo nás je špeciálna tekutina
- K Zemi letí obrovský asteroid, objavili ho na poslednú chvíľu
- Potvrdené. Jeden z najobľúbenejších seriálov Netflixu končí
- Ľudia panikárili a kričali, že je to mimozemská loď. Záhadné manévre majú bizarné vysvetlenie
-
- Na sfilmovanie čaká 50 rokov, Pána prsteňov schová do vrecka. Veľkolepé fantasy Tolkiena zrejme nikdy neuvidíme
- Zásadný omyl ľudstva vo vesmíre. Časopriestor neexistuje, všetko okolo nás je špeciálna tekutina
- K Zemi letí obrovský asteroid, objavili ho na poslednú chvíľu
- Potvrdené. Jeden z najobľúbenejších seriálov Netflixu končí
- Ľudia panikárili a kričali, že je to mimozemská loď. Záhadné manévre majú bizarné vysvetlenie
Irán údajne obnovil dodávky bojových dronov do Ruska
Futbal sa konečne vracia na RTVS. Nie však v takej podobe, ako by Slováci chceli
Legenda je po 20 rokoch späť. Ikonická hra Slovákov dostala obrovské vylepšenie
Na Slovensku sa pripravujú miliardové investície do veternej energetiky
V Berlíne prebieha referendum o urýchlení klimatických cieľov o 15 rokov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Muž sa chcel stať psom, zaplatil za to 14-tisíc eur. Bojí sa, že priatelia si pomyslia, že je divný
Potraviny Patrika Tkáča oslávili rok: Obslúži ťa robot, požičiaš si Mercedes a kúpiš tu víno aj za 5 900 eur
Jeden typ nehnuteľnosti bude v roku 2023 super investíciou, lacnejší nebude
Ľuďom z nich padla sánka. Najlepšie slovenské gastro podniky, ktoré tento rok otvorili
Česko je aj 30 rokov po rozdelení popredu. To, v čom sme lepší, je našou najväčšou slabinou
Copyright© 2023 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené