Vedci testovali materiál budúcnosti a objavili vlastnosť, z ktorej im spadla sánka
Výskumníci z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) objavili konfiguráciu grafénových vrstiev, ktorá disponuje exotickými magnetickými a elektrickými vlastnosťami. Tie v graféne doposiaľ neboli pozorované. Na tému upozornila MIT na svojom webe.
Fascinujúci materiál
Grafén je pozoruhodný materiál. V podstate ide o supertenkú formu uhlíka štruktúrou podobnú grafitu, ktorá má na výšku iba jeden atóm, je priehľadná, pričom v dôsledku tejto 2D štruktúry (pozn. redakcie: vo vede o materiáloch sa termín 2D materiál, alebo jednovrstvový materiál vzťahuje na kryštalické pevné látky pozostávajúce z jednej vrstvy atómov) má niektoré z najzvláštnejších fyzikálnych vlastností.
Grafén bol objavený veľmi kurióznym spôsobom pomocou lepiacej pásky a jeho objavitelia si v roku 2010 za túto prácu vyslúžili Nobelovu cenu za fyziku. Atómy v graféne sú usporiadané v šesťhrannej mriežke, pričom tento materiál je nesmierne pevný a dokáže viesť elektrický prúd. V najnovšej štúdii publikovanej v žurnále Nature, vedci z MIT vzali päť vrstiev grafénu, ktoré usporiadali do romboedrického vzoru (kosoštvorcového) a zmerali ich vlastnosti.
Exotické správanie
Ukázalo sa, že grafén nakonfigurovaný do uvedeného špecifického vzoru nadobúda veľmi vzácny „multiferoický“ stav (vykazuje viac ako jednu z primárnych feroických vlastností v rovnakej fáze – feromagnetizmus, feroelektrickosť, feroelasticita), v ktorom materiál vykazuje exotické magnetické vlastnosti. Aby toho nebolo málo, materiál vykazoval tiež špeciálny typ elektrického správania, ktorý tím nazval „ferro-valleytricity“.
„Grafén je fascinujúci materiál,“ uviedol hlavný autor štúdie Long Ju. „Každou vrstvou, ktorú pridáte, získate v podstate nový materiál. A teraz po prvýkrát, vidíme ferro-valleytricitu a nekonvenčný magnetizmus v piatich vrstvách grafénu. Túto vlastnosť sme však nikdy nevideli v jednej, dvoch, troch alebo štyroch vrstvách.“
Usporiadaním vrstiev do daného špecifického stavu a vystavenie tohto materiálu teplotám blízkym absolútnej nule umožnilo vznik interakcií medzi jednotlivými elektrónmi.
„V piatich vrstvách sa elektróny nachádzajú v prostredí mriežky, v ktorom sa pohybujú len veľmi pomaly, takže môžu efektívne interagovať s inými elektrónmi,“ načrtáva problematiku Ju. „Vtedy začnú dominovať efekty elektrónovej korelácie a elektróny sa môžu začať koordinovať do určitých preferovaných feroických rádov.“
Čo to znamená?
Presnejšie začnú elektróny v tomto nastavení vykazovať dve feroické vlastnosti. Prvou je, že sa elektróny začnú pohybovať koordinovaným spôsobom, podobne ako to robia v magnete. Druhá vlastnosť súvisí s tým, ako sa elektróny usporadúvajú do dvoch energeticky najvýhodnejších stavov.
Kombinácia týchto dvoch feroických vlastností vedie k vytvoreniu materiálu s multiferoickým magnetizmom, čo znamená, že na tento materiál je možné aplikovať magnetické pole a dosiahnuť niekoľko rôznych stavov.
To môže byť užitočné v rôznych aplikáciách pre úspory energie a zvýšenie účinnosti. Jednou z možných aplikácií je podľa vedcov vytvorenie magnetického pevného disku, ktorý by vďaka multiferoickým vlastnostiam ukladal oproti konvenčným pevným diskom až 2-krát viac údajov a spotreboval by menej energie.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Nič podobné v živote neuvidíš. Výbuch hviezdy na oblohe vedcom zamotal hlavy
Zázrak medicíny funguje. Prelomová liečba dokáže vrátiť zrak nevidiacim
USA hrozí potupa. Základňu na Mesiaci postaví aj úhlavný rival, videli sme plány
Ticho, tma a nekonečné zimomriavky. Takto umrie náš vesmír, odhalili vedci
Rozloží sa 15-krát rýchlejšie ako papier. Nový objav vyrieši najväčší problém ľudstva
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Slovákom nepôjde Markíza ani TV JOJ. Veľký operátor chystá kľúčovú zmenu, takto ich pustíš
- Má dojazd 1 600 km a ušetrí ti 5 000 eur. Kia stvorila beštiu s elektromotorom za výbornú cenu
- Na nabíjanie zabudni. Na svete je prvý elektromobil s nekonečným dojazdom (+video)
- Budeš sa báť na každom kroku. Hororová legenda sa po 20 rokoch vrátila a je lepšia než kedykoľvek predtým
- Spaľovákom zvoní umieračik. Tento nový elektromobil stojí rovnako, ako spaľovák
-
- Slovákom nepôjde Markíza ani TV JOJ. Veľký operátor chystá kľúčovú zmenu, takto ich pustíš
- Má dojazd 1 600 km a ušetrí ti 5 000 eur. Kia stvorila beštiu s elektromotorom za výbornú cenu
- Na nabíjanie zabudni. Na svete je prvý elektromobil s nekonečným dojazdom (+video)
- Budeš sa báť na každom kroku. Hororová legenda sa po 20 rokoch vrátila a je lepšia než kedykoľvek predtým
- Spaľovákom zvoní umieračik. Tento nový elektromobil stojí rovnako, ako spaľovák
-
- Slovákom nepôjde Markíza ani TV JOJ. Veľký operátor chystá kľúčovú zmenu, takto ich pustíš
- Na nabíjanie zabudni. Na svete je prvý elektromobil s nekonečným dojazdom (+video)
- Má dojazd 1 600 km a ušetrí ti 5 000 eur. Kia stvorila beštiu s elektromotorom za výbornú cenu
- Ušetrí 37 500 litrov nafty. Liebherr testuje prvý nakladač s nevšedným pohonom budúcnosti
- Spaľovákom zvoní umieračik. Tento nový elektromobil stojí rovnako, ako spaľovák
Na severe Slovenska vyrastie nová montážna hala. Miliónová investícia otvára dvere do sveta
Autonómne vozidlá sú v blízkej budúcnosti. Stále však majú pár nedostatkov
Počet výskumníkov vzrástol. Slovensko stále zaostáva
Svetlo v noci môže zabíjať. Predlžiť život si môžeš týmito návykmi
Automobilka GM zaznamenala pokles. Tržby jej však stúpli
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené