Новый неожиданный феномен в квантовой физике
Исследователи из Северо-Восточного университета обнаружили новое квантовое явление в особом классе материалов, называемых антиферромагнитными изоляторами, которое может дать новые способы питания «спинтроники» и других технологических устройств будущего. Открытие проливает свет на то, «как тепло течет в магнитном изоляторе, [и] как [исследователи] могут обнаружить этот тепловой поток», — говорит Грегори Фите, профессор физики Северо-Восточного университета и соавтор исследования. Новые эффекты, опубликованные в журнале Nature Physics на этой неделе и продемонстрированные экспериментально, наблюдались при объединении феррита лантана (LaFeO3) со слоем платины или вольфрама. «Эта многоуровневая связь является причиной этого явления», — говорит Арун Бансил, заслуженный профессор кафедры физики Северо-Восточного университета, который также принимал участие в исследовании.
Открытие может иметь множество потенциальных применений, таких как улучшение тепловых датчиков, рециркуляция отработанного тепла и другие термоэлектрические технологии, говорит Бансил. Это явление может даже привести к разработке нового источника энергии для этих и других многообещающих технологий. В исследовании приняли участие аспирант Северо-Востока Мэтт Матцелле и Бернардо Барбьеллини, физик-вычислитель и теоретик из Технологического университета Лаппеенранты, который в настоящее время посещает Северо-Восток. Чтобы проиллюстрировать результаты исследований, требуется значительное увеличение (в буквальном смысле), чтобы наблюдать за миром частиц атомного масштаба, в частности, за наножизнью электронов. Это также требует понимания нескольких свойств электронов — что они обладают чем-то, называемым «спин», имеют заряд и могут при движении через материал генерировать тепловой поток.
Спин электрона, или угловой момент, описывает фундаментальное свойство электронов, определяемое в одном из двух потенциальных состояний: вверх или вниз. Есть много разных способов, которыми эти спины электронов «вверх или вниз» (также называемые полюсами север-юг) ориентируются в пространстве, что, в свою очередь, порождает различные типы магнетизма. Все зависит, говорит Бэнсил, от того, как атомы структурированы в данном материале. В магнитной системе обычно спины в этом материале выстраиваются в одном направлении. Такое расположение электронов в магнитных (или «ферромагнитных») кристаллах создает силу, которая притягивает или отталкивает другие кристаллы. Многие магнитные материалы также проводят электричество, когда электроны могут проходить через них. Эти материалы называются проводниками, так как они способны проводить электричество.
В дополнение к генерации электрического тока движение электронов через материал также несет тепловой поток. Когда внешнее электромагнитное поле воздействует на материалы, проводящие электричество, возникает тепловой ток. «Тепло — это когда эти электроны двигаются быстрее или медленнее, поэтому в результате они могут нести больше или меньше тепловой энергии», — говорит Бансил. Обычно спиновый ток течет в том же направлении, что и тепловой поток, говорит Бэнсил. Но в конкретных материалах, использованных в этом исследовании, «он течет перпендикулярно направлению теплового потока». «Вот что здесь нового», — говорит Бэнсил. Именно это «неожиданное» взаимодействие открывает дверь к новым взглядам на производство электроэнергии.
«Что мы хотим сделать, так это создать поток магнетизма, который генерирует электрическую энергию, и способ, которым вы это делаете, — это генерация напряжения», — говорит Фите. Для этого исследователи объединили антиферромагнитный изолирующий материал (здесь LaFeO3) с другим более тяжелым элементом, таким как платина или вольфрам, которые являются проводниками. Связь немного сбивает электроны. «Этот конкретный материал имеет спины, которые на ближайших соседних атомах почти идеально антиориентированы, — говорит Фиете, — что означает, что они немного наклонены. немного поворота. И это небольшое смещение на самом деле очень важно, потому что оно является частью того, что приводит к интересным эффектам, которые мы видим в проекте». Именно поэтому этот конкретный класс материалов получил свое название: наклонный антиферромагнетик.
Новый класс электронных устройств, так называемая «спинтроника», основан на манипулировании электронным спином с целью улучшения возможностей обработки информации в будущих технологиях. Другая родственная область, называемая спиновой калоритроникой, фокусируется на том, «как вы преобразуете тепловой поток в поток магнетизма или спиновой поток и, в конечном итоге, в напряжение», — говорит Фиете. «Квантовая физика материалов представляет особый интерес, поскольку она напрямую связана со многими технологиями: технологиями квантовых вычислений, квантовым зондированием и квантовыми коммуникациями», — говорит Фите. «И идея, которая действительно набирает обороты … прямо сейчас, заключается в следующем: как мы перенесем исследования из университета, в которых участвует моя команда, в технологии, которые повлияют на то, как мы живем?»
Источник
Последние аномальные новости

Аппарат для наблюдения за водой Марса получит обновление

Бигфут улыбается на камеру

Военный эксперт раскрыл, для чего в США изучают НЛО

Главные тайны, которые не удалось разгадать историкам

Женщина вышла замуж за куклу и родила от нее

Женщина пошла в туалет и неожиданно родила

Загадочное атмосферное явление Стив над Новой Зеландией

Загадочные древние фигурки озадачили ученых

Загадочные исчезновения самолётов

Загадочные смерти. Групповые убийства и заговоры

Козленок с огромными ушами родился в Пакистане

Людей привезли на Землю инопланетяне

Майя построили пирамиду в качестве бомбоубежища

Марс неоднократно был пригоден для жизни

На снимке с кладбища запечатлен призрак женщины

НАСА работает над развитием космических ядерных технологий

Необычный оптический эффект в небе над Москвой

НЛО над поселком Глебовский

Обнаружили три гибнущие экзопланеты

Огромное поле таинственных круглых отверстий у Калифорнии

Океаны на экзопланетах могут быть обогащены электролитами

Первый в мире филе-миньон на растительной основе

Свидетельства о серьезном изменении климата Марса

Составили карту серы на ледяном водном мире Европы

Странные случаи, записанные, пока люди спали

Странный сотовый узор на Марсе

Треугольный НЛО замечен над Лас-Вегасом

Улан-удэнцы делятся байками о привидениях

Черный треугольник замечен над Флоридой

Эпический парад планет

Британский астронавт рассказал о НЛО

Гигантский питон найден во Флориде

Женщина узнала настоящий пол мужа через 10 месяцев брака

Загадочные формы жизни на Марсе

Земля будет темным и мрачным местом

Иван Купала, гадание на суженого в домашних условиях

Инопланетяне-потрошители уничтожат Землю

Как по линиям руки определить нужную валюту

Как сделать амулет из соли

Когда вы сможете загрузить свой мозг в компьютер

Криптозоология и религия объединяются

Круги на полях, магия и древняя тайна

Магические свойства цветов похожих на ромашки

Необычное подземелье с туннелями нашли на Кубани

НЛО и монстры Рендлшемского леса

Обезьяны ворвались в деревню, похитили младенца

От черных вертолетов до сверхъестественных вертолетов

Очень странные близкие встречи семьи с бигфутом

Пиранью выловили в Западной Сибири

Пророчества от Арины. Три дня тьмы и страданий

Расшифровано письмо одержимой монахини 17 века

Русалка, держащая в руке летающую тарелку

Семь загадок Солнечной системы

Следы снежного человека нашли на снегу

Странная история голосов проклятой деревни

Страшные предсказания ясновидящей Ванги

Таинственное событие 1561 года в Нюрнберге

Ученые планируют вернуть к жизни тилацина

Фэн-шуй прогноз на июль 2022 года

Человекоподобного робота Tesla покажут в сентябре

Болезнь выкрутила кости индийского мальчика

Внезапное решение сделало мужчину богатым

Врачи нашли в желудке пациента 233 посторонних предмета

Все люди с голубыми глазами происходят от одного общего предка

Даже если мы встретим инопланетян, мы не сможем с ними общаться

Девочка стала генеральным директором компании

Загадочная красная шапка на спутнике Плутона

Когда НЛО и политика очень странным образом сочетаются

Колдовство, демонология и черные искусства

Компания SpaceX инвестирует в технологию варп-двигателей

Космические пузыри могут бороться с изменением климата

Люди могут дышать через попу

Наследие древней цивилизации на Урале

Необычный объект заметили в небе Самары

Неразгаданная тайна древних камней Дропа

НЛО нарушают известные законы аэродинамики

Паранормальные явления - это норма, а не исключение

Построили модель поглощения планет звездами

Почему ведьмы изображались верхом на метлах

Призрачные попутчики

Пропавшая фотография Громовой птицы

Пятилетняя девочка написала книгу

Рыбак в Камбодже поймал настоящего монстра

Смогут ли динозавры выжить в современном мире

Состоялся третий этнокультурный фестиваль 'Едем на Савин'

Старушка отбилась от медведя стулом

Тайна ягнят росших на деревьях

Флот НЛО замечен над Нью-Йорком

Французская наследница Ванги предсказала судьбу России

Черный НЛО замечен над Колорадо

Аномалия в изотопе германия-71 обнаружилась во второй раз

Волгоградец снял необычное явление в небе

Загадочное место в горах Западного Саяна

Знаменитое прадедушкино дерево в Чили

Инопланетяне похитили любопытного пилота

Как позвать своего ангела-хранителя на помощь

Карельское место силы

Мегалиты Ивановской области

Мистический круг Земли

Невероятное место Маньпупунёр

НЛО как повод для соревнования сверхдержав

НЛО создал червоточину в небе над Салемом

Объекты можно поднимать в воздух звуковыми волнами

Парад планет, который не видели 18 лет

Потерянные знания древних працивилизаций

Почему мы так уверены в существовании темной материи

Правительство разрабатывает технологию временных путешествий

Президент США искал инопланетян в Зоне 51

Раскопки древних артефактов на Алтае

Самые жуткие создания на планете

Светящийся корабль замечен над Мэрилендом

Тайна разорванных облаков на Венере

Таинственный светящийся вихрь над Новой Зеландией

Техасский уфолог исследует возможность существования НЛО

Убитый инсектоид найден на поверхности Марса

Человек-змея из Индии

Чертова поляна в красноярской тайге

Что происходит и каково это, когда ты умираешь

Что-то странное происходит с Солнцем

Шигирского идола хотят сделать символом пограничников

Протезирование зубов. Показания, виды конструкций

Аллея славы уфологов в Розуэлле

Бигфуты могут быть мутировавшими людьми

Графиня-вампир Элизабет Батори

Добро пожаловать в Окунево

Древние артефакты с изображениями инопланетян

Загадочная смерть 10000 коров в Канзасе

Загадочный синдром самозванца

Звезды, которые контактировали с зелеными человечками

Инопланетные цивилизации деградируют до межзвездных путешествий

Каменные цветы Марса - обломки звездолета

Китай создаст космический телескоп для поиска тёмной материи

Курганский Стоунхендж рекламируют после критики

Леденящая душу тайна исчезновения красотки

Назвали способ продлить жизнь на треть

НАСА начинает охоту на НЛО

НАСА объясняет почему важно изучать НЛО

НАСА снова лжет о НЛО

НЛО действительно был замечен пилотом самолета

Охотник за НЛО поделился странными кадрами НЛО

Папирус из Древнего Египта рассказывает о наблюдении НЛО

Препарат против старения разрабатывают в Индии

Рельсовые автобусы пустили до горы Воттоваара

Скоро начнется фестиваль НЛО в Розуэлле

Странный след у мыса Анива обнаружен с МКС

Тайна черных вертолетов

Таинственные радиосигналы в Черном море

Тайны Луны. Подземные базы и правительственные секреты

Удивительные факты о Древнем Вавилоне

Эти звездообразующие спирали выглядят как галактические НЛО

Является ли человечество враждебной цивилизацией

Аванпост пришельцев на Церере

Агрессивные инопланетяне нас уничтожат

Британия одобрила экстрадицию конспиролога Ассанжа в США

Возможно ли совершить путешествие на 100 лет в будущее

Вырастили двухметрового тунца

Древнегреческие истоки евгенического движения

Женщина лишилась пальцев на руках из-за загадочной болезни

Женщина научилась говорить на инопланетном языке

Загадочные неопознанные подводные объекты

Загадочный Шаманский цветок

Иван Купала и Аграфена Купальница

ИИ может найти иголку в миллионе стогов сена

Илон Маск рассказал об инопланетянах

Как голографическая интерферометрия может повлиять на будущее

Какие камни использовать как обереги для детей

Какие магические обряды можно проводить по фазам Луны

Компания Илона Маска построит тоннель под Лас-Вегасом

Корабль инопланетян замечен на орбите Земли

Корпорация Microsoft готовится к апокалипсису

Кто из землян быстрее найдет жизнь в облаках Венеры

Люди не доберутся до Марса до 2040-х годов

Малоизвестные озерные монстры

Метеорит переворачивает теории об образовании Марса

Огромная стена, базы и звездолеты обнаружены на Марсе

Офицер ЦРУ - на Луне живут миллионы инопланетян

Правила нового миропорядка будут задавать только сильные страны

Среднее ухо человека развилось из рыбьих жабр

Ужасающие кадры в отеле с привидениями

Умирающие звезды засеивают межзвездную среду углеродными нанотрубками

Что было до Большого взрыва

Аномалия, которая может указывать на новую элементарную частицу

Астероид, который может обанкротить мир

Биохимики закрыли вопрос о существовании жизни в атмосфере Венеры

Гипнотизер избавил мужчину от пристрастия к Пепси

Девушка бросила парня ради 52-летнего мужика

Подписка на новости
Наверх