Nový kvantový stav zlepšuje vodivosť materiálu 10 000 000-krát

Medzinárodný tím fyzikov informoval o objave nového kvantového stavu. Štúdia zistila

slučkové prúdy tečúce po okrajochoktaedrické bunky v kryštáli mangánu, kremíka a telúru, ktoré miliónkrát zvyšujú vodivosť materiálu. Objav pomôže pri vytváraní nových kvantových zariadení a supravodičov.

Materiál je zliatina mangánu,kremík a telúr, ktorý má tvar osemuholníkových buniek usporiadaných do voštinového vzoru a poskladaných do listov. Vo vnútri každej takejto „roviny“ sa elektróny môžu pohybovať v kruhu okolo oktaedrickej bunky. 

Pri absencii magnetického poľa sa elektróny pohybujúv smere aj proti smeru hodinových ručičiek. V dôsledku toho materiál pôsobí ako izolant. Vlastnosti zliatiny sa menia pri pôsobení magnetického poľa kolmo na povrch "plechu" voštin. Takýto dopad vedie k vytvoreniu jednosmerného "toku" elektrónov a zvýšeniu vodivosti o sedem rádov.

Zmena vodivosti zliatiny pod vplyvom magnetického poľa. Obrázok: Yu Zhang a kol.

Zistili to aj vedciSupravodivosť v tomto materiáli môže byť tiež „aktivovaná“ elektrickým prúdom. Ale v tomto prípade proces premeny izolátora na vodič trvá niekoľko sekúnd až minút. 

Zmena vodivosti v reakcii na magnetické polealebo magnetorezistencia je charakteristická pre mnohé materiály. Ale stupeň zmeny, ktorý skúmaná zliatina vykazuje, výrazne prevyšuje všetky známe analógy. Vedci sa domnievajú, že schopnosť rýchlo premeniť izolátor na vodič pomocou magnetického poľa alebo pomaly meniť jeho vlastnosti pomocou elektrického prúdu bude užitočná pri vytváraní nových zariadení.

Vedci budú naďalej skúmať nový kvantový stav a hľadať ďalšie materiály, v ktorých sa môže prejaviť. 

Čítaj viac:

Záhada červených pruhov na satelite Jupitera je odhalená

Migrény a bolesti hlavy našli nové vysvetlenie

Nájdená „nemožná“ planéta. Popiera modernú vedu