Možnosti přenosu elektrického signálu beze ztrát testovala na nových sloučeninách mezinárodní skupina vědců včetně těch brněnských. Experimentální práci zveřejnil vědecký časopis Nature. Výsledky by mohly v budoucnu pomoci při stavbě kvantového počítače, o kterém se zatím uvažuje jen teoreticky. Výzkum se zabýval charakterizací vlastností topologických izolátorů, tedy materiálů, které vedou elektrický proud na povrchu, jinak se chovají jako izolanty.
O výsledcích výzkumu informovala novináře mluvčí Masarykovy univerzity Tereza Fojtová. Součástí týmu byli také odborníci ze Západočeské univerzity v Plzni a institutu CEITEC Vysokého učení technického v Brně, stejně jako experti z Německa a Rakouska. Společně ověřovali vlastnosti telluridu bismutu s příměsí manganu. Právě mangan změnil díky svému magnetismu strukturu látky tak, že je nyní odolná vůči vnějším vlivům a její činnost se dá regulovat. Chová se jako takzvaný supravodič.
"Tyto materiály jsou charakteristické svou strukturou, která se dá přirovnat k lístkovému těstu. Jsou uspořádané ve vrstvách o síle pěti nebo sedmi atomů, tedy asi jednoho nanometru. Vrstvy o sedmi atomech se tvoří právě díky přidání manganu, který se do struktury zabudovává přednostně ve středu vrstev o sedmi atomech. Právě to zlepšuje požadované vlastnosti materiálu," uvedl Ondřej Caha z Masarykovy univerzity.
"Specifikem výzkumu bylo úzké propojení experimentálních a teoretických metod. Za pomoci kvantověmechanických výpočtů se nám podařilo popsat magnetické vlastnosti tohoto systému. Do budoucna tyto výpočty umožní předpovídat další nové materiály," uvedl Jan Minár ze Západočeské univerzity.
Měření provádělo několik institutů. V CEITEC odborníci využili jeden z nejvýkonnějších mikroskopů na světě - transmisní elektronový mikroskop TITAN, díky kterému lze přímo sledovat atomární strukturu materiálu.
Experimenty zahrnující přípravu materiálů, testování jejich vlastností a jejich popis začaly už v roce 2012 a trvaly zhruba pět let. Vědce obzvlášť zajímaly takzvané povrchové stavy materiálu, což jsou elektronové stavy v okrajových atomech pevné látky, které se jinak v materiálu nevyskytují.
"V tomto případě jde právě o možnost vedení proudu bez odporu. Zatím se nám ale podařilo prokázat splnění nutných podmínek jen za extrémně nízkých teplot, tedy při deseti stupních Kelvina, což je asi -260 stupňů Celsia," podotkl Caha. Vědci budou ve výzkumu materiálů pokračovat, testují i nové kombinace látek tak, aby získali požadované vlastnosti za příznivějších teplot.
Související
Čeští vědci popsali funkci kinázy, může pomoci při léčbě rakoviny
Brno je centrem kryoelektronové mikroskopie, vzorky posílají vědci z celé Evropy
CEITEC (institut) , počítače , Brno , češi , Vědci
Aktuálně se děje
před 26 minutami
Donald Trump otáčí: Přežití Ukrajiny je pro USA důležité
před 39 minutami
35 let od protestů v Číně. Země tehdy byla v mnohém svobodnější než Československo, upozorňuje sinolog Klimeš
před 1 hodinou
Jste Chamberlain nebo Churchill? Napětí v americkém Kongresu roste
před 1 hodinou
Napadení v ubytovně v Praze. Cizinec utrpěl zranění, případ šetří policie
před 1 hodinou
Zimní počasí pokračuje. V noci bude mrznout, sněžení se přesune do Beskyd
před 2 hodinami
Na Ukrajině zahynul ruský válečný reportér deníku Izvestija
před 2 hodinami
Polsko je připraveno hostit jaderné zbraně, varuje Duda Moskvu
před 3 hodinami
Lavrov odhalil podlost Ruska. Teď chtějí Charkov, kvůli pohybující se "sanitární zóně"
před 3 hodinami
USA stahují vojáky z Nigeru. Země směřuje k Rusku
před 4 hodinami
Kimova KLDR otestovala supervelkou hlavici. Testy zbraní pokračují
před 4 hodinami
Netvora Adolfa Hitlera formovali i jeho rodiče. Narodil se jim před 135 lety
před 5 hodinami
VIDEO: Tragédie u soudu s Trumpem. Muž se zapálil, incident vysílala CNN
před 6 hodinami
Hamás zvažuje krok, který by dále ohrozil jednání s Izraelem
před 6 hodinami
Čaputová pochválila Slováky za sbírku na munici pro ukrajinskou armádu
před 7 hodinami
Počasí: Zima udeřila v plné síle. Na Šumavě spadlo přes 20 centimetrů sněhu
před 8 hodinami
Počasí přinese do Česka o víkendu zimu. Místy napadne sníh
včera
Před budovou soudu, kde probíhá proces s Trumpem, se zapálil muž
včera
EU chystá další sankce proti Rusku. Zaměří se na osoby, které obchází ty stávající
včera
Spor o "sestřelený" bombardér: Letadlo útočilo na Dnipro a Kryvyj Rih, tvrdí Kyjev
včera
WHO objevila virus ptačí chřipky v mléce infikovaných zvířat
Ve velmi vysokých koncentracích byl virový kmen A ptačí chřipky H5N1 detekován v syrovém mléce infikovaných zvířat, informovala ve svém pátečním prohlášení Světová zdravotnická organizace (WHO). Zatím není známo, jak dlouho může virus v mléce přežít, uvedla agentura AFP s odkazem na WHO.
Zdroj: Libor Novák