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

Nemci prelomili veľkú bariéru kvantových počítačov. Ich nový systém poháňajú diamanty

Vedci sa pozreli na Slnko s rekordným detailom. Uvideli niečo doteraz nevídané

Fyzici videli kvantový jav, ktorý bol doteraz skrytý. Môže odhaliť tajomstvá supravodivosti

Vedci tomu nerozumejú. Jadro Zeme náhle zmenilo smer

Veľký prelom vo fyzike: Vedci naučili teplo prúdiť ako svetlo v optickom vlákne
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Revolúcia v liečbe cholesterolu: Vedci odhalili nový spôsob, ako prinútiť pečeň požierať nebezpečný LDL tuk
PREMIUM„Zavoláme uchádzačovi a telefón zdvihne mama.“ Odborníčka prezradila 3 najčastejšie chyby Gen Z pri pracovnom pohovore

Hľadáš nesmrteľný diesel? Týchto 5 legendárnych motorov najazdí státisíce kilometrov bez drahých porúch

Máš doma tento router? Experti varujú pred špionážnym komponentom, zariadenia odosielajú tvoje údaje na cudzie servery

Revolúcia pre ľudské srdce: Lekári na Slovensku prvýkrát použili kardiostimulátor, ktorý nezanecháva žiadnu jazvu na hrudníku
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Pritvrdili proti elektrokolobežkárom. Prilba nestačí, jazdci musia po novom nosiť aj toto
- Čína buduje obrovský „solárny múr“. Megaprojekt má zastaviť ekologickú pohromu
- Majiteľ Hyundaiu zvýšil dojazd svojho EV takmer o 150 km. Urobil pritom úplne triviálnu vec
- Na festival som si zobral 6 technologických vychytávok. Dve z nich mi zachránili deň aj noc
- Vyzerá ako dron, funguje ako riadená strela. Bývalí inžinieri F1 postavili pre Britov unikátnu zbraň
-
- Čína buduje obrovský „solárny múr“. Megaprojekt má zastaviť ekologickú pohromu
- Pritvrdili proti elektrokolobežkárom. Prilba nestačí, jazdci musia po novom nosiť aj toto
- Výsmech divákom. Netflix pridal do ponuky geniálne filmy, pozrie si ich málokto
- Na festival som si zobral 6 technologických vychytávok. Dve z nich mi zachránili deň aj noc
- OFICIÁLNE: Matrix dostane nový film, hlavná hviezda sa vyjadrila jasne
-
- Čína buduje obrovský „solárny múr“. Megaprojekt má zastaviť ekologickú pohromu
- Slovensko čaká noc plná padajúcich hviezd. Takéto podmienky na Perseidy sa často neopakujú
- Výsmech divákom. Netflix pridal do ponuky geniálne filmy, pozrie si ich málokto
- OFICIÁLNE: Matrix dostane nový film, hlavná hviezda sa vyjadrila jasne
- Sci-fi, ktoré odrovnalo kritikov, mieri na Slovensko. Dorazí už o pár dní
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
Ojazdené autá na Slovensku citeľne zdraželi. Priemerná cena stúpla, mení sa aj ponuka
Umelá inteligencia produkuje sofistikovaný podvod. Odborníci varujú pred novou vlnou
Zelená domácnostiam pokračuje, no podmienky stále chýbajú. SIEA prezradila, čo sa zmení
Extrémne sucho zasahuje už 38 % Slovenska. SHMÚ varuje pred kriticky vyschnutou pôdou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Revolúcia v liečbe cholesterolu: Vedci odhalili nový spôsob, ako prinútiť pečeň požierať nebezpečný LDL tuk
PREMIUM„Zavoláme uchádzačovi a telefón zdvihne mama.“ Odborníčka prezradila 3 najčastejšie chyby Gen Z pri pracovnom pohovore

Hľadáš nesmrteľný diesel? Týchto 5 legendárnych motorov najazdí státisíce kilometrov bez drahých porúch

Máš doma tento router? Experti varujú pred špionážnym komponentom, zariadenia odosielajú tvoje údaje na cudzie servery

