Az új kvantumállapot 10 000 000-szer javítja az anyag vezetőképességét

Egy nemzetközi fizikuscsoport egy új kvantumállapot felfedezéséről számolt be. A tanulmány megállapította

a szélek mentén folyó hurokáramokoktaéderes sejtek mangán, szilícium és tellúr kristályban, amelyek milliószorosára növelik az anyag vezetőképességét. A felfedezés segít új kvantumeszközök és szupravezetők létrehozásában.

Anyaga mangánötvözet,szilícium és tellúr, amely nyolcszögletű cellák alakú, méhsejt mintázatba rendezve és lapokba hajtva. Mindegyik ilyen „síkon” az elektronok körben mozoghatnak az oktaéderes cella körül. 

Mágneses tér hiányában az elektronok mozognakmind az óramutató járásával megegyező, mind az óramutató járásával ellentétes irányba. Ennek eredményeként az anyag szigetelőként működik. Az ötvözet tulajdonságai megváltoznak, ha a méhsejt "lap" felületére merőleges mágneses mezőt alkalmaznak. Egy ilyen hatás az elektronok egyirányú "áramlásának" kialakulásához és a vezetőképesség hét nagyságrenddel történő növekedéséhez vezet.

Az ötvözet vezetőképességének változása mágneses tér hatására. Kép: Yu Zhang et al.

A kutatók azt is megállapítottákEbben az anyagban a szupravezetés elektromos árammal is „aktiválható”. De ebben az esetben a szigetelő vezetővé alakításának folyamata néhány másodperctől percekig tart. 

A vezetőképesség változása mágneses tér hatásáravagy a mágneses ellenállás sok anyagra jellemző. De a változás mértéke, amelyet a vizsgált ötvözet mutat, jelentősen meghaladja az összes ismert analógot. A kutatók úgy vélik, hogy az a képesség, hogy egy szigetelőt mágneses mező segítségével gyorsan vezetővé alakíthassunk, vagy elektromos áram segítségével lassan változtassa meg tulajdonságait, hasznos lesz új eszközök létrehozásakor.

A tudósok folytatni fogják az új kvantumállapot feltárását, és más anyagokat keresnek, amelyekben megnyilvánulhat. 

Olvass tovább:

Kiderül a Jupiter műhold vörös csíkjainak rejtélye

A migrén és a fejfájás új magyarázatot talált

"Lehetetlen" bolygót találtak. Dacol a modern tudományokkal