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
Převáží zbraně mezi Ruskem a KLDR. Loď, na kterou USA uvalily sankce, kotví v čínském přístavu
před 56 minutami
Letní počasí bude pořádně žhavé. Mohou padat teplotní rekordy, naznačují modely
před 1 hodinou
Macron vyzval k většímu zbrojení. Nemůžeme spoléhat na USA, Evropa je smrtelná, musí posílit obranu, prohlásil
před 1 hodinou
Španělsko se řítí do politické nejistoty. Pedro Sánchez zvažuje kvůli manželce rezignaci
před 2 hodinami
Změny počasí tvrdě dopadají na celou planetu. Jeden region ale trpí víc než jiné
před 2 hodinami
Inspekce obvinila policisty, kteří před pražským barem napadli několik lidí
před 3 hodinami
Ramzan Kadyrov je údajně nevyléčitelně nemocný. Jeho stav je prý beznadějný
před 3 hodinami
Na poslední rozloučení s Josefem Lauferem dorazili Soukup či Troška
před 3 hodinami
75 let od založení, 25 let od vstupu. V Česku proběhne největší akce NATO od summitu v roce 2002
před 4 hodinami
Mrazivé počasí na ústupu. Pod nulou bude v noci ještě dvakrát
před 4 hodinami
Mrtvá těla se svázanýma rukama? Bují podezření na válečné zločiny Izraele v Pásmu Gazy
před 4 hodinami
Totální invaze, která uškodí i Izraeli? Svět se obává operace v Rafahu
před 5 hodinami
Donald Trump ve vězení. Co by se stalo, kdyby ho soud odsoudil?
před 6 hodinami
Princezna Kate se věnuje rodině. Vyfotila nový snímek nejmladšího Louise
před 6 hodinami
Putin něco chystá, naznačil Pistorius. Má víc zbraní a munice, než kolik využije na Ukrajině
před 6 hodinami
Jaderné zbraně se přesunou na orbitu? Rusko vetovalo rezoluci o zastavení zbrojení ve vesmíru
před 7 hodinami
Ministryně Langšádlová se rozhodla podat demisi
před 7 hodinami
Masivní bezpečnostní operace, zákaz letadel, vzdušné taxíky. Francie se chystá na olympiádu
před 8 hodinami
Víkendové počasí: Konec zimy a návrat jara. Meteorologové slibují příjemné teploty
Aktualizováno včera
Vláda schválila novelu zákona o zbraních, která reaguje na střelbu na FF UK
Vláda ve středu schválila novelu zákona o zbraních, která urychlí začátek platnosti dvou zásadních opatření obsažených v novém zákoně o zbraních. Jde o povinnost hlásit podezřelé transakce a větší pravomoci pro policii v otázce zajištění zbraní. Změny by mohly platit už od letošního července.
Zdroj: Jan Hrabě