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
Aktualizováno před 1 hodinou

Kanadští liberálové Marka Carneyho vyhráli volby, ale ve stínu Trumpových hrozeb
včera

Putin bude v pohodě, tvrdí Trump
včera

Proč zhasla světla ve Španělsku a Portugalsku? A co to znamená pro Evropu a její energetické sítě?
včera

Tesla je v horším stavu, než se zdá. Doslova bojuje o svou existenci
včera

Putin oznámil, že Rusko vyhlásilo příměří na Ukrajině
včera

Mimořádná zpráva Příčina masivního blackoutu odhalena. O kyberútok nešlo
včera

Selhaly semafory i doprava. Španělsko se ponořilo do tmy, spekuluje se o kyberútoku
Aktualizováno včera

Blackout v Evropě: Bez proudu je Španělsko i Portugalsko, vypukl chaos, doprava zkolabovala
včera

Dronová zeď v pohotovosti. Ukrajina s mírem nepočítá, připravuje se na mohutný jarní ruský útok
včera

Sto dnů chaosu: Změny v Bílém domě způsobují destabilizaci a konflikt po celém světě
včera

Izrael proměnil Gazu v masový hrob, zaznělo na půdě Mezinárodního soudního dvora
včera

Proti Trumpovi je nutné zahájit odhodlaný celosvětový protiútok, vyzývá expert
včera

Válka na Ukrajině odhalila stejný cynismus, jako za Černobylu. Kreml vnímá lidské životy jen jako číslo, říká historik
včera

Rubio: Tento týden bude klíčový. Rozhodne se o všem
včera

Proč neumíme zastavit extrémní počasí? Firmy přišly na způsob, jak se dostat z obliga
včera

Trump způsobil největší ekonomickou ránu za 50 let. Jeho obchodní válka je ale obrovskou šancí pro Evropu
včera

Překvapení pro celý svět: Kardinálové jsou hvězdy sociálních sítí, o papeže se nejvíce zajímá generace Z
včera

Severní Korea poprvé veřejně potvrdila, že vyslala vojáky na pomoc Rusku
včera

Trumpův návrh na konec války není mír, ale kapitulace, varuje Německo
včera
Jarní počasí ukáže příjemnou tvář, vyplývá z týdenní předpovědi
Příjemné jarní počasí můžete očekávat od právě začínajícího týdne na přelomu dubna a května. Vyplývá to z předpovědi Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ). Nejvyšší teploty vystoupají přes 20 stupňů.
Zdroj: Jan Hrabě