علوم پایه

درک مکانیسمی برای ایجاد جریان الکتریکی در دمای اتاق بدون صرف انرژی

۵۶۸۱۲۳۰۱ec38e
نوشته شده توسط سید محمد حسین خلیلی

گروهی از محققان در ژاپن و چین، ملزومات توسعه انواع جدیدی از دستگاه‌های الکتریکی با مصرف بسیار پایین را با استفاده از لایه‌های نازک از یک ترکیب جدید را شناسایی کردند.
در دمای بسیار پایین، جریان الکتریکی می‌تواند در اطراف لبه یک‌لایه نازک بدون از دست دادن انرژی و حضور میدان مغناطیسی خارجی، جاری شود. این پدیده بسیار جذاب ناشی از خصوصیات ماده فرو مغناطیس است، اما تا به حال مشخص نبوده که این ویژگی چگونه به وجود می‌آید.
برای اولین بار محققان توانستند مکانیزم این رویداد را شناسایی کنند. آ کیو کیمورا، استاد دانشگاه هیروشیما و از اعضای این گروه می‌گوید: «امیدوارم این دستاورد به ساخت مواد جدید که در دمای اتاق به کار گرفته شوند، منجر شود.»
این دستاورد را می‌توان در ادامهٔ کشف اثر کوانتمی هال، در دهه ۹۰ میلادی دانست؛ اما اثر هال به دمای پایین و یک میدان مغناطیسی قوی خارجی نیاز دارد، به همین دلیل است که کاربردهای عملی را امکان‌پذیر نمی‌کند. محققان بر این باور هستند که این مشکل را می‌توان با مواد جدید موسوم به عایق‌های توپولوژیکی که دارای خواص فرو مغناطیس هستند؛ حل کرد.
عایق‌های توپولوژیک در سال ۲۰۰۵ پیش‌بینی‌شده بود و در سال ۲۰۰۷ مشاهده شد. درواقع نه یک فلز و نه یک عایق هستند و دارای خواص عجیب‌وغریب می‌باشند. برای مثال جریان الکتریکی فقط در لبه‌ها و سطح این مواد جاری می‌شود و در داخل آن به هیچ‌وجه ایجاد نمی‌شود. در واقع می‌توان گفت سطح و لبه‌های این نوع مواد دارای خواص فلزی هستند و در داخل دارای خواص عایق مانند هستند.

درباره نویسنده

سید محمد حسین خلیلی

دیدگاه شما چیست