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 41 minutami
WSJ: Putin pravděpodobně nenařídil vraždu Alexeje Navalného
před 1 hodinou
Dohoda, nebo útok na Rafah. Izrael dal Hamásu poslední šanci
před 2 hodinami
Misky vah se naklání. Rutte si získává podporu Turecka, v cestě do křesla šéfa NATO mu ale stojí další země
před 3 hodinami
Babišovo ANO opět prachsprostě lže. Tentokrát o důchodech
před 3 hodinami
Hamás zvažuje izraelský protinávrh na příměří v Pásmu Gazy a propuštění rukojmí
před 4 hodinami
Ukrajinské drony údajně zasáhly dvě ruské ropné rafinerie
před 5 hodinami
Rusko údajně sestřelilo desítky dronů z Ukrajiny
před 6 hodinami
Biden se postaví Trumpovi? Chce se s ním setkat tváří v tvář
před 6 hodinami
OSN spočítala, jak dlouho potrvá renovace Pásma Gazy
před 7 hodinami
Rusové provedli další útoky na energetickou infrastrukturu Ukrajiny
před 8 hodinami
Bez Číny by invaze na Ukrajinu byla pro Rusko náročná, zní z USA
před 9 hodinami
Předpověď počasí: Bude tepleji a beze srážek, míní meteorologové
před 16 hodinami
Ukrajina dostane od Španělska rakety Patriot
včera
Počasí: Česko čeká poslední mrazivá noc. Pod nulou bude jen na západě
včera
Vinaři vyúčtovali ztráty. Mráz způsobil škody za více než dvě miliardy
včera
Policie večer evakuovala nádraží v Plzni. Někdo vyhrožoval bombou
Aktualizováno včera
Lipavský: Ruský imperialismus je největší hrozbou. Je v zájmu Evropy, aby se Ukrajina ubránila Rusku
včera
Biden poprvé prohlásil, že bude debatovat s Trumpem. Termíny už jsou známé
včera
Válek zmínil, jak české zdravotnictví těží z členství v EU
včera
Erdogan v květnu do Bílého domu nedorazí, potvrdili Turci
Květnové setkání tureckého prezidenta Recepa Tayyipa Erdogana s americkým protějškem Joem Bidenem v Bílém domě se neuskuteční. Nejmenovaný turecký činitel to v pátek potvrdil agentuře AFP.
Zdroj: Lucie Podzimková