Kvantový zázrak v kryštáli: Vedci objavili nový materiál, ktorý naštartuje novú éru elektroniky
Energetická náročnosť moderných technológií patrí medzi najväčšie výzvy súčasnosti. Či už ide o smartfóny, dátové centrá, elektromobily alebo vývoj kvantových počítačov, všetky tieto zariadenia potrebujú čoraz viac energie. Odpoveď na tento problém hľadá množstvo výskumníkov a jedným z najnovších a najzaujímavejších riešení je objav nového kvantového materiálu z dielne fyzikov na Rice University.
Ich tím vedený fyzičkou Ming Yi a inžinierkou Emiliou Morosan vytvoril látku s unikátnymi vlastnosťami, ktorá by mohla slúžiť ako základ budúcich energeticky efektívnych technológií
Materiál označovaný ako Kramersov nodálny kov vznikol jemným zásahom do jeho atómovej štruktúry. Hoci úprava bola chemicky nenápadná, jej dôsledky sú prekvapivo významné. Vedci veria, že tento objav môže otvoriť cestu k novému typu elektroniky, ktorá bude nielen výkonná, ale aj extrémne úsporná. Na tému upozornil portál InterestingEngineering.
Nový druh vodivosti vďaka zmene symetrie
Celý trik spočíva v úprave vrstvenej zlúčeniny nazývanej disulfid tantalu (TaS₂). Hoci vedci do nej pridali len malé množstvo india, táto zdanlivo drobná zmena spustila zásadný posun v symetrii kryštálu. Výsledkom je špeciálny jav nazývaný Kramersov nodálny rad.
Elektróny v tomto materiáli sa pohybujú v oddelených prúdoch podľa svojho spinu podobne ako autá jazdiace v opačných smeroch po dvojprúdovej diaľnici. Ich dráhy zostávajú oddelené až do miesta, kde sa stretávajú v tzv. nodálnom bode. Práve tam vzniká stabilný stav, ktorý zaručuje špecifické vodivé vlastnosti. Morosan označila návrh takéhoto materiálu za náročnú výzvu, no zároveň zdôraznila, že výsledky jednoznačne potvrdili správnosť zvoleného prístupu.
Spojenie supervodivosti a topológie sľubuje revolúciu
Ešte zaujímavejšie je, že okrem svojich topologických vlastností tento materiál vykazuje aj supervodivosť. Znamená to, že dokáže viesť elektrický prúd takmer úplne bez odporu. Kombinácia supervodivosti s topológiou je mimoriadne vzácna a robí z tohto objavu výnimočného kandidáta na vývoj stabilných kvantových výpočtových platforiem a vysoko efektívnych energetických systémov.
Výskumníci testovali rôzne zloženia materiálu, aby vyladili jeho štruktúrne aj kvantové vlastnosti. Všetky výsledky si overili výpočtami z prvých princípov, ktoré potvrdili správnosť ich experimentov. Podľa riaditeľa výskumného inštitútu Smalley-Curl, profesora Junichira Kona, ide o príklad prelomového výskumu, ktorý spája fyziku, chémiu a inžinierstvo v spoločnom cieli posunúť hranice poznania.
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
Let na hranicu vesmíru už nebude len pre miliardárov. Balóny od Space Perspective môžu byť revolúciou
NASA spúšťa revolučný experiment, ktorý by na Zemi nikdy nefungoval. Vybrali si najtichšie miesto neďaleko našej planéty
Pri Jupiteri podozrivo spomalil. Vedec chce preskúmať záhadný objekt, nevylučuje mimozemský pôvod
Švajčiarsky výskum prepisuje pravidlá urbanizmu. Revolučný materiál drasticky zníži hluk mesta
Vedci vytvorili roj živých švábov, ktoré fungujú ako drony. Technológia môže zmeniť vojnu aj špionáž
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Ukrajina uzavrela strategickú dohodu: Prvá transbalkánska dodávka plynu je realitou
„Nie sme závislí od grantov a práve to nám mnohí nevedia odpustiť.“ Šéf Film Europe vybudoval biznis mimo sveta Netflixu
Sajfa predal Toldo známemu hráčovi na trhu, slovenský trh pre tento biznis už nestačí
Na Slovensku sú len dve. Prešovská nemocnica zaviedla revolučnú liečbu zeleného zákalu
Trump vraj ponúkol Putinovi časť Ukrajiny, tvrdí rakúska ministerka. Rusko malo ponuku odmietnuť a pokračovať vo vojne
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Rusko potichu testuje nebezpečnú zbraň. Robotické tanky idú na front a Západ má dôvod na obavy
- Spojenec Západu vylepšil HIMARS desivou zbraňou. Trafila cieľ 480 km ďaleko s extrémnou presnosťou
-
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Vesmír možno práve odhalil svoj najväčší trik. Astronómovia hovoria o objave, ktorý mení učebnice
- Kolaps ľudskej spoločnosti príde nečakane skoro. Vedcov vystrašil počítač s realistickou predpoveďou
- Najprekliatejší film histórie? Tragédia, pri ktorej zomreli dve deti a hercovi odťalo hlavu, šokuje dodnes
-
- Slováci sa zamilovali. Tieto pneumatiky sú absolútnym hitom, vodiči rozmýšľajú logicky
- Prekvapivé zistenia vedcov: Obľúbený nápoj Slovákov obsahuje neviditeľnú hrozbu, o ktorej sme doteraz netušili
- Rusko vyľakalo celý Západ. Multifunkčnou superzbraňou chce dobyť prekvapivú časť sveta
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Európska únia opäť zaťala do živého. Chystá návrh, ktorý prinúti časť ľudí kupovať len elektromobily
Audi sa rúti dolu kopcom. Zisk sa prepadol o vyše 37 % a problémy nekončia
Slovensko čelí digitálnej invázii. Týždenne nás napadnú tisíce kyberútokov
Slovensko zažije krvavý Mesiac. Blíži sa veľké úplné zatmenie
Po 50 rokoch čakania to prišlo. Petržalka má konečne svoju električku
Európska raketa, ktorá bude strážiť Zem, vyletela do kozmu. Jej misia je kľúčová pre budúcnosť planéty
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP