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
včera
Policie dopadla útočníka od Boleveckého rybníka. Bodl ženu a ujel na kole
včera
Veletoče kolem Ronalda. Vypadalo to na konec v reprezentaci, nakonec hodlá pokračovat
včera
Na Sněžce se poprvé udržel sníh, upozornili meteorologové
včera
Starostové po úspěchu neskrývají velké ambice. Kupka ale zbraně neskládá
včera
Bájná Trója existovala. Archeologové začali mít jasno před 155 lety
včera
Je to nesmysl, udeřil Babiš ohledně emisních povolenek
včera
Zemřel herec Jiří Štěpnička, dlouholetý člen souboru Národního divadla
včera
Pokusí se Pikeovou popravit znovu? Amerika se chystá na vleklý právní boj
včera
Trump na klimatické změny nevěří, jeho válka ale činí svět zelenějším
včera
Nobelovu cenu za ekonomii dostali američtí ekonomové, ovlivnili moderní chápání hospodářské politiky
včera
Pouze 350 tisíc. EU stanovila limit na dovoz hybridních vozidel z Číny, zbytek zavře ve skladech
včera
Francie se učí z války na Ukrajině, cvičí jaderný útok proti Rusku
včera
Kreml podpořil Trumpovu myšlenku na výměnu Zelenského. 60 dní Ukrajině nedá a příměří nekomentoval
včera
Grynkewich představil obrannou strategii "teorie vítězství". Má odstrašit Rusko od útoku na NATO
včera
Saúdská Arábie v kleštích. Na útoky Hútíjů musí zareagovat, armáda čelí tlaku na radikální změnu strategie
včera
Je nelegální? Republikáni chystají právní kroky proti Trumpově ropné dohodě s Ruskem
včera
Trumpovo energetické příměří se rozpadlo hned první den. Rusko jej porušilo
včera
USA varují Ukrajinu: Pokud nezastavíte útoky na ruské rafinerie, přestaneme sdílet zpravodajské informace
včera
Vědci uklidňují veřejnost: Globální pandemie plicního moru je zcela vyloučena
včera
Počasí: Tento týden se ochladí, teploty začnou klesat i pod nulu
Nadcházející týden přinese do Česka proměnlivé podzimní počasí, které na mnoha místech doprovodí ranní mlhy, chladné noci a ojedinělé srážky včetně prvního sněhu na horách. Meteorologové vydali podrobnou předpověď pro nadcházející dny, během nichž se teploty přes den budou pohybovat nejčastěji mezi 10 a 19 stupni Celsia, zatímco rána místy přinesou i přízemní mrazíky.
Zdroj: Libor Novák