Compoziția de uraniu atinge recordul de conductivitate anormală din Nernst

Cercetările publicate în Science Advances au descoperit că cuplarea orbitală mare și corelațiile electronice puternice într-un sistem cu uraniu-cobalt-aluminiu dopat cu ruteniu au dus la o conductivitate anormală colosală a Nernst. Legăturile de uraniu și actinide sunt materiale promițătoare pentru a studia interacțiunea dintre topologia unui material și corelațiile electronice puternice care ar putea avea într-o zi aplicații în tehnologiile cuantice ale informației. Credit: Laboratorul Național Los Alamos

Stresul colosal rezultă din interacțiunea topologiei materialului și corelațiile electronice puternice dintr-un uraniu-cobalt-ruteniu-aluminiu aliaj.

Noul studiu a demonstrat că un compus magnetic de uraniu poate avea proprietăți termoelectrice puternice, generând de patru ori tensiunea transversală din căldură decât înregistrarea anterioară într-un compus cobalt-mangan-galiu. Rezultatul deblochează un nou potențial pentru elementele actinidice în partea de jos a tabelului periodic și indică o nouă direcție în cercetarea materialelor topologice cuantice.

„Am constatat că cuplarea orbitală mare și corelațiile electronice puternice într-un sistem cu uraniu-cobalt-aluminiu dopat cu ruteniu au dus la o conductivitate colosală anormală a Nernst”, a declarat Philip Ronning, investigator principal în lucrarea publicată în 26 martie 2021, în Progrese în știință. Ronning este director al Institutului pentru Știința Materialelor din Laboratorul Național Los Alamos. „El ilustrează că legăturile dintre uraniu și actinidă sunt materiale promițătoare pentru a studia interacțiunea dintre topologia unui material și corelații electronice puternice. Suntem foarte interesați în sfârșit să înțelegem, să acordăm și să controlăm această interacțiune, așa că sperăm că într-o bună zi putem profita de unele dintre aceste răspunsuri extraordinare. ”

Răspunsul Nernst apare atunci când un material convertește un flux de căldură într-o tensiune electrică. Acest fenomen termoelectric poate fi utilizat în dispozitive care generează electricitate dintr-o sursă de căldură. Cel mai evident exemplu curent este generatoarele termoelectrice radioizotopice (RTG) care au fost parțial dezvoltate în Los Alamos. RTG-urile folosesc căldura din dezintegrarea radioactivă naturală a plutoniului-238 pentru a genera electricitate – un astfel de RTG furnizează în prezent roverul Perseverance din Martie.

„Ceea ce este incitant este că acest colosal efect anormal al lui Nernst pare să se datoreze topologiei bogate a materialului. „Această topologie este creată de o uniune de rotație mare, care este comună în actinide”, a spus Ronning. „O consecință a topologiei metalelor este crearea unei viteze transversale, care poate provoca un răspuns Nernst așa cum observăm. Poate genera și alte efecte, cum ar fi noi stări de suprafață, care pot fi utile în diverse tehnologii cuantice ale informației. “

Sistemul de uraniu studiat de echipa Los Alamos a generat 23 de microvolți pe kelvin de modificare a temperaturii – de patru ori recordul anterior, care a fost descoperit într-un aliaj de cobalt-mangan-galiu în urmă cu doi ani și este atribuit și acestor tipuri de origine topologică.

Referință: „Efectul colosal Nernst anormal asupra unui feromagnet kagomic corelat necentrometric”, de T. Asaba, V. Ivanov, SM Thomas, SY Savrasov, JD Thompson, ED Bauer și F. Ronning, 26 martie 2021 Progrese în știință.
DOI: 10.1126 / sciadv.abf1467

Finanțare: Departamentul de Energie al SUA, Biroul de Științe, Științe Energetice de Bază, Materiale, Laboratorul Național Los Alamos LDRD, Fundația Națională a Științei.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nanofibrele centrifugale multifuncționale pun un nou efect asupra măștilor COVID-19

Figura (A) Ilustrația schematică a procesului de producție a nanofibrelor polimerului centrifug polimer multispinning. (B) Nanofibrele polimerice sunt rotite de sistem. O...

Arheologii găsesc dovezi din monumentele de câini domestici din Peninsula Arabică Antică

Situat în regiunea tărâmurilor Alula, în nord-vestul Arabiei Saudite, acest cimitir este acum rar construit pe pământ pentru Arabia Neolitică-Calcolitică și este un ajutor...

Pe măsură ce straturile de gheață s-au topit, nivelul mării a crescut până la 18 metri

Se știe că creșterea nivelului mării datorită schimbărilor climatice este o amenințare majoră. Noile cercetări au arătat că evenimentele anterioare de pierdere a...

Oamenii de știință identifică genele umane care luptă împotriva infecției cu SARS-CoV-2

Vedere microscopică a coronavirusului. Credit: Yeti punctat Cercetările indică controlul genelor care stimulează interferonul SARS-CoV-2 Copie Oamenii de știință de la Sanford Burnham Prebis au...

Noua tehnică „Mașina timpului” dezvăluită pentru măsurarea celulei

Celulele dendritice (roșii / verzi co-colorate) într-un folicul limfoid (fragment de peyer) drenează intestinul (albastru). Credit: Wang Cao și Shengbo Zhang, WEHI Utilizând o...

Newsletter

Subscribe to stay updated.