Vědci objevili neobvyklý paměťový efekt u krystalu uranu a telluru

Zásadní roli v experimentu sehrála kvalita zkoumaného materiálu / Pixabay
Ultračistý krystal uranu a telluru si uchová po dobu několika hodin informaci o tom, jakým způsobem jím předtím prošel elektrický proud. Supravodiče jsou přitom materiály, které v určitém stavu vedou elektrický proud bez elektrického odporu. Tento stav má ovšem své limity, mimo jiné maximální velikost proudu, při jejímž překročení supravodivost zaniká.

Neobvyklý paměťový efekt objevil tým vědců z Univerzity Karlovy a Cambridgeské univerzity. Výsledky výzkumu zveřejnil časopis Nature.

Zatímco v magnetických pamětech se informace zaznamenává prostřednictvím různých orientací magnetických domén, v případě ultračistého krystalu sloučeniny uranu a telluru (UTe₂) se rozlišují stavy vytvořené odlišným průběhem elektrického proudu.

Materiál si po působení elektrického proudu uchovává stav podle toho, jakým způsobem byl proud aplikován. Rozhodující není pouze velikost proudu, ale také rychlost, s jakou se změna provede. „Je to v principu paměťový efekt, který u supravodičů není běžný,“ vysvětluje spoluautor studie Michal Vališka z Matematicko-fyzikální fakulty UK.

Zásadní roli v experimentu sehrála kvalita zkoumaného materiálu. Michal Vališka patří mezi světovou špičku v přípravě ultračistých krystalů UTe₂. „Specifické vlastnosti nekonvenčních supravodičů může narušit nebo potlačit přítomnost nečistot, které se nacházejí v krystalech. Příprava ultračistých krystalů je tedy zásadní předstupeň všech dalších experimentů,“ vysvětluje výzkumník.

Za neobvyklé chování mohou magnetické víry

Vysvětlení pozorovaného jevu souvisí s magnetickými víry uvnitř supravodiče. Prudká změna proudu je může zachytit v neuspořádané konfiguraci, zatímco pozvolná změna umožní jejich návrat do jiného uspořádání.

Pokud proud přestane procházet, zůstává materiál v odlišném stavu podle toho, zda byl impulz aplikován rychle, nebo pomalu. Výsledný stav tak závisí na předchozím průběhu elektrického proudu a přetrvává i poté, co proud přestane materiálem procházet.

Význam pro výzkum supravodičů

Vědci pozorovali paměťový efekt při teplotě přibližně dvou kelvinů, tedy v podmínkách velmi blízkých absolutní nule. Zatímco přímé praktické využití tohoto konkrétního materiálu nelze odhadnout, již dnes je jasné, že tento objev ukazuje principiálně novou aplikaci supravodičů. Další otevřenou otázkou zůstává, zda by se podobný paměťový efekt mohl vyskytovat také u jiných materiálů.

Zdroj: Nature, Matematicko-fyzikální fakulta UK

#supravodič #krystal #uran #tellur #proud #paměť

Mohlo by vás zajímat

Reklama