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
RECENZE: Rivalové rozehrávají drama milostného trojúhelníku na tenisovém kurtu
včera
Odvolací soud zrušil odsuzující verdikt nad Weinsteinem
včera
Dvojí kvalita potravin? Nestlé čelí vážnému obvinění, má nadržovat bohatším zemím
včera
Bělorusko obvinilo Litvu z dronového útoku. Nesmysl, reaguje Vilnius
včera
Tragická střelba na pražské FF UK zasáhla 9000 lidí. O krizovou pomoc se staraly stovky lidí
včera
Nemáte děti? Na důchody zaplatíte víc, navrhují lidovci. Piráti jsou proti
včera
Střelec, který loni zabíjel u FF UK v Praze, nebyl duševně nemocný
včera
Rusko chce rozprášit Navalného tým. Advokátům, kteří neuprchli ze země, prodloužilo vazbu
včera
16letý chlapec slíbil věrnost Islámskému státu. Chtěl útočit během olympiády ve Francii
včera
Převáží zbraně mezi Ruskem a KLDR. Loď, na kterou USA uvalily sankce, kotví v čínském přístavu
včera
Letní počasí bude pořádně žhavé. Mohou padat teplotní rekordy, naznačují modely
včera
Macron vyzval k většímu zbrojení. Nemůžeme spoléhat na USA, Evropa je smrtelná, musí posílit obranu, prohlásil
včera
Španělsko se řítí do politické nejistoty. Pedro Sánchez zvažuje kvůli manželce rezignaci
včera
Změny počasí tvrdě dopadají na celou planetu. Jeden region ale trpí víc než jiné
včera
Inspekce obvinila policisty, kteří před pražským barem napadli několik lidí
včera
Ramzan Kadyrov je údajně nevyléčitelně nemocný. Jeho stav je prý beznadějný
včera
Na poslední rozloučení s Josefem Lauferem dorazili Soukup či Troška
včera
75 let od založení, 25 let od vstupu. V Česku proběhne největší akce NATO od summitu v roce 2002
včera
Mrazivé počasí na ústupu. Pod nulou bude v noci ještě dvakrát
včera
Mrtvá těla se svázanýma rukama? Bují podezření na válečné zločiny Izraele v Pásmu Gazy
Úřad vysokého komisaře OSN pro lidská práva (OHCHR) vyzval v úterý k mezinárodnímu vyšetření zpráv o masových hrobech v nemocnicích v Pásmu Gazy, které byly zničeny při obléhání izraelské armády. Podle OHCHR mohlo totiž dojít k páchání válečných zločinů.
Zdroj: Libor Novák