Физики удивлены: обнаружены загадочные магнитные свойства в известном металле, почему это важно

Физики обнаружили, что сверхтонкие чешуйки висмута демонстрируют загадочные магнитные свойства, которые могут помочь мягкому, блестящему металлу стать отличным материалом для создания более экологичной электроники. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, пишет New Scientist.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Физики подозревали, что очень тонкие чешуйки висмута могут обладать необычными физическими свойствами, как и другие сверхтонкие материалы, такие как графен, созданный из углерода. Но поскольку висмут настолько мягкий металл, его трудно сделать достаточно тонким, чтобы проявились эти необычные свойства.

Теперь же ученые разработали новую технику для этого, которую они сравнивает с использованием терки для сыра. Это позволило физикам сделать чешуйки висмута толщиной всего 68 нанометров, что меньше одной тысячной толщины листа бумаги. Затем ученые подвергли их воздействию разных температур, от почти абсолютного нуля до комнатной температуры, и магнитных полей, которые в десятки тысяч раз сильнее, чем у магнитов на холодильнике.

В этих условиях висмут всегда демонстрировал одно особое электромагнитное поведение. А именно, когда физики подключали к нему провода, всегда возникал тип электрического тока, известный как аномальный эффект Холла.

В результате ученые получили результаты, которые их очень удивили, ведь известные свойства висмута предполагают, что у него просто не должно быть аномального эффекта Холла.

По словам физиков, поскольку этот эффект проявляется даже при комнатной температуре, ультратонкий висмут может быть полезен для разработки более экологичных электронных устройств. Дело в том, что висмут менее токсичен, чем многие подобные материалы применяемые для создания электроники.

Физики были сильно потрясены тем, что аномальный эффект Холла сохраняется даже тогда, когда висмут подвергается воздействию чрезвычайно сильных магнитных полей. И даже очень высокая температура ни на что не повлияла.

У физиков пока нет никакого объяснения этому, хотя есть некоторые предположения. Возможно, способ расположения атомов висмута ограничивает энергию и движение их электронов в соответствии с набором математических правил, называемых топологией.

Как уже писал Фокус, физики из Китая смогли рекордное время удерживать очень горячую плазмы внутри экспериментального термоядерного реактора. Это достижение имеет большое значение для исследований, направленных на получение термоядерной энергии, которая является практически безграничной.