Vědci testují materiály pro přenos signálu beze ztrát
Nové sloučeniny a jejich možnosti přenášet elektrický signál beze ztrát, které by se daly využít například v procesorech?kvantových počítačů, otestovala mezinárodní skupina vědců včetně odborníků z MUNI.
Experimentální práci, která se zabývala charakterizací vlastností takzvaných topologických izolátorů, tedy materiálů, které vedou elektrický proud pouze na povrchu a jinak se chovají jako izolanty, zveřejnil v závěru minulého roku vědecký časopis Nature. Výsledky by mohly v?budoucnu pomoci se sestrojením superrychlého kvantového počítače, o kterém se zatím uvažuje jen teoreticky.
Odborníci z?Německa, Rakouska a z několika českých institucí včetně Masarykovy univerzity ověřovali vlastnosti telluridu bismutu s?příměsí manganu. Právě mangan změnil díky svému magnetismu strukturu látky, která je tak odolná vůči vnějším vlivům a její činnost se dá regulovat. Chová se tak 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?Přírodovědecké fakulty MU, který pracoval mimo jiné na charakterizaci nového materiálu.
Mezinárodnímu týmu vědců se poprvé podařilo detekovat a měřit takzvanou energetickou mezeru vytvořenou přidáním manganu, a to pomocí spinově rozlišené fotoelektronové spektroskopie na synchrotronu BESSY II. „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,“ vysvětlil Jan Minár z?vysokoškolského ústavu Nové technologie – výzkumné centrum Západočeské univerzity v Plzni, který se se svým kolegou Saleemem Khanem na práci také podílel.
Samotná měření probíhala v?několika institutech, mimo jiné v institutu CEITEC VUT. Zde odborníci využili jeden z?nejvýkonnějších mikroskopů na světě, a to transmisní elektronový mikroskop TITAN, díky kterému lze přímo sledovat atomární strukturu materiálu. „Struktura je podstatou jedinečných vlastností každého materiálu a díky těmto pozorováním bylo možné zjistit pozoruhodnou roli přidaného manganu na uspořádání atomů telluridu bismutu, a lépe tak pochopit princip fungování nové sloučeniny,“ doplnil Jan Michalička z VUT.
Jen za extrémně nízkých teplot
Rozsáhlé experimenty zahrnující přípravu materiálů, testování jejich vlastností a jejich popis začaly už v?roce 2012 a trvaly zhruba pět let. Jde tak o důkladné ověření jejich funkčnosti, především pak takzvaných povrchových stavů 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 dál pokračovat, testují i nové kombinace látek tak, aby získali požadované vlastnosti za příznivějších teplot.
Poslední zprávy z rubriky Internet a telefony:
Přečtěte si také:
Prezentace
24.04.2024 Výsledková sezóna: Jak se daří výrobcům čipů a...
23.04.2024 Podle čeho vybírat plechový zahradní domek?
Okénko investora
Petr Lajsek, Purple Trading
Ali Daylami, BITmarkets
Michal Brothánek, AVANT IS
Olívia Lacenová, Wonderinterest Trading Ltd.
Evropský průmysl zelené energie má problém: Společnosti se stěhují do USA
Mgr. Timur Barotov, BHS
Trhy střízliví a vedou ruku amerického Fedu ke zpřísnění politiky
Miroslav Novák, AKCENTA
Spotřebitelská inflace v eurozóně odeznívá, pro služby to však úplně neplatí
Jiří Cimpel, Cimpel & Partneři
Jakub Petruška, Zlaťáky.cz
Okénko finanční rady
Petr Holub, MojeNebankovka
Marek Pokorný, Portu
Petr Holub, Zoxo Financial s.r.o.
Před koupí nemovitosti pečlivě kontrolujte rezervační smlouvu
Zuzana Dubová, RekvalifikacniKurzy.cz
Jak vybrat správný rekvalifikační kurz: Průvodce pro začátečníky
Tomáš Vrňák, Ušetřeno.cz
Tomáš Kadeřábek, Swiss Life Select
Lenka Rutteová, Bezvafinance
Úvěr na rekonstrukci za max. 3,5 %. Rozjela se nová vlna dotací
Lukáš Kaňok, Kalkulátor.cz