Фізики здивовані: виявлено загадкові магнітні властивості у відомому металі, чому це важливо

Фізики виявили, що надтонкі лусочки вісмуту демонструють загадкові магнітні властивості, які можуть допомогти м'якому, блискучому металу стати чудовим матеріалом для створення більш екологічної електроніки. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Letters, пише New Scientist.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Фізики підозрювали, що дуже тонкі лусочки вісмуту можуть володіти незвичайними фізичними властивостями, як і інші надтонкі матеріали, такі як графен, створений з вуглецю. Але оскільки вісмут настільки м'який метал, його важко зробити досить тонким, щоб проявилися ці незвичайні властивості.

Тепер же вчені розробили нову техніку для цього, яку вони порівнюють з використанням терки для сиру. Це дало змогу фізикам зробити лусочки вісмуту завтовшки всього 68 нанометрів, що менше однієї тисячної товщини аркуша паперу. Потім вчені піддали їх впливу різних температур, від майже абсолютного нуля до кімнатної температури, і магнітних полів, які в десятки тисяч разів сильніші, ніж у магнітів на холодильнику.

У цих умовах вісмут завжди демонстрував одну особливу електромагнітну поведінку. А саме, коли фізики підключали до нього дроти, завжди виникав тип електричного струму, відомий як аномальний ефект Холла.

У результаті вчені отримали результати, які їх дуже здивували, адже відомі властивості вісмуту припускають, що у нього просто не повинно бути аномального ефекту Холла.

За словами фізиків, оскільки цей ефект проявляється навіть за кімнатної температури, ультратонкий вісмут може бути корисним для розроблення більш екологічних електронних пристроїв. Річ у тім, що вісмут менш токсичний, ніж багато подібних матеріалів, що застосовуються для створення електроніки.

Фізики були сильно вражені тим, що аномальний ефект Холла зберігається навіть тоді, коли вісмут піддається впливу надзвичайно сильних магнітних полів. І навіть дуже висока температура ні на що не вплинула.

У фізиків поки що немає жодного пояснення цьому, хоча є деякі припущення. Можливо, спосіб розташування атомів вісмуту обмежує енергію і рух їхніх електронів відповідно до набору математичних правил, які називаються топологією.

Як уже писав Фокус, фізики з Китаю змогли рекордний час утримувати дуже гарячу плазми всередині експериментального термоядерного реактора. Це досягнення має велике значення для досліджень, спрямованих на отримання термоядерної енергії, яка є практично безмежною.

Також Фокус писав про те, що астрономи вперше побачили, як чорна діра викидає плазму довжиною в 1 світловий рік. Раніше вчені ще ніколи не бачили створення релятивістського струменя чорної діри в режимі реального часу.