Новий квантовий стан покращив провідність матеріалу у 10 000 000 разів.

Міжнародна група фізиків повідомила про відкриття нового квантового стану. Дослідження виявило

петлеві струми, що протікають по краяхоктаедричних осередків у кристалі з марганцю, кремнію та телуру, які збільшують провідність матеріалу у мільйони разів. Відкриття допоможе у створенні нових квантових пристроїв та надпровідників.

Матеріал являє собою сплав марганцю,кремнію та телуру, який має форму восьмикутних осередків, розташованих у вигляді сот і складених у листи. Всередині кожної такої "площини" електрони можуть рухатися по колу навколо октаедричного осередку. 

У відсутності магнітного поля, електрони рухаютьсяяк за годинниковою, так і проти годинникової стрілки. В результаті матеріал виступає як ізолятор. Властивості сплаву змінюються при додатку магнітного поля перпендикулярно поверхні «аркуша» із сот. Такий вплив призводить до формування односпрямованого «потоку» електронів та збільшення провідності на сім порядків.

Зміна провідності металу під впливом магнітного поля. Зображення: Yu Zhang et al.

Дослідники також виявили, що«Активувати» надпровідність у цьому матеріалі також можна за допомогою електричного струму. Але в цьому випадку процес перетворення ізолятора на провідник займає від декількох секунд до хвилин. 

Зміна провідності у відповідь на магнітне полеабо магнітоопір характерно для багатьох матеріалів. Але той рівень зміни, яку демонструє досліджуваний сплав, істотно перевершує всі відомі аналоги. Дослідники вважають, що можливість швидко перетворювати ізолятор на провідник за допомогою магнітного поля або повільно змінювати його властивості за допомогою електричного струму стане в нагоді при створенні нових пристроїв.

Вчені продовжать досліджувати новий квантовий стан та шукати інші матеріали, в яких він може виявлятися.

Читати далі:

Таємниця червоних смуг на супутнику Юпітера розкрита

Мігрені та головний біль знайшли нове пояснення

Знайдено «неможливу» планету. Вона кидає виклик сучасній науці