Een internationaal team van natuurkundigen rapporteerde de ontdekking van een nieuwe kwantumstaat. De studie vond
Het materiaal is een mangaanlegering,silicium en tellurium, dat de vorm heeft van achthoekige cellen die in een honingraatpatroon zijn gerangschikt en tot vellen zijn gevouwen. Binnen elk dergelijk ‘vlak’ kunnen elektronen in een cirkel rond de octaëdrische cel bewegen.
Bij afwezigheid van een magnetisch veld bewegen elektronenzowel met de klok mee als tegen de klok in. Hierdoor werkt het materiaal als isolator. De eigenschappen van de legering veranderen wanneer een magnetisch veld loodrecht op het oppervlak van het "vel" van honingraten wordt aangelegd. Een dergelijke impact leidt tot de vorming van een unidirectionele "stroom" van elektronen en een toename van de geleidbaarheid met zeven ordes van grootte.
Verandering in de geleidbaarheid van de legering onder invloed van een magnetisch veld. Afbeelding: Yu Zhang et al.
Dat vonden de onderzoekers ookSupergeleiding in dit materiaal kan ook worden ‘geactiveerd’ met behulp van elektrische stroom. Maar in dit geval duurt het proces van het transformeren van de isolator in een geleider enkele seconden tot minuten.
Verandering in geleidbaarheid als reactie op een magnetisch veldof magnetoweerstand is kenmerkend voor veel materialen. Maar de mate van verandering die de onderzochte legering vertoont, overtreft aanzienlijk alle bekende analogen. De onderzoekers zijn van mening dat het vermogen om snel een isolator in een geleider te veranderen met behulp van een magnetisch veld of de eigenschappen ervan langzaam te veranderen met behulp van elektrische stroom nuttig zal zijn bij het maken van nieuwe apparaten.
Wetenschappers zullen de nieuwe kwantumtoestand blijven verkennen en zoeken naar andere materialen waarin deze zich kan manifesteren.
Lees verder:
Het mysterie van de rode strepen op de satelliet van Jupiter wordt onthuld
Migraine en hoofdpijn vonden een nieuwe verklaring
Gevonden "onmogelijke" planeet. Ze tart de moderne wetenschap