McGill Üniversitesi’nden araştırmacılar, düşük toksisitesi ve biyouyumluluk ile bilinen bir metal olan Vismuth’un aşırı sıcaklık koşullarında stabiliteyi koruyan elektronik bileşenlerin temeli olabileceğini keşfetti.
Geleneksel fizik fikirlerine meydan okuyan keşif, neredeyse mutlak sıfırdan (-273 ° C) oda sıcaklığına kadar değişmeyen elektriksel etkinin gözlemlenmesi ile ilişkilidir.
Profesör Guillaume Zheve’nin rehberliğindeki ekip, Salonun (AH) 68 nanometrenin bismutunun ultra ton katmanında anormal etkisini kaydetti. Bir voltajın meydana geldiği, uygulanan akıma dik olan bu etki, genellikle manyetik malzemelerin karakteristiğidir. Bununla birlikte, Bismuth manyetik özellikler göstermez, bu da keşfi beklenmedik hale getirir.
“Etkinin sıcaklıktaki bir artışla kaybolmasını bekledik, ancak inatla iç mekan değerlerinde bile kaldı. Tam tersinden emindim, öğrencilerle bir şişe şarap üzerinde tartıştım ve kaybettim ”dedi.
Deneyler için bilim adamları, ilham alan ince vismut plakaları oluşturmak için bir yöntem geliştirdiler … peynir için rahip. Yarı iletken substrata mikroskobik oluklar uygulandı, daha sonra metal tabakalar mekanik olarak “kazındı”. Elde edilen numuneler, Güçlü Manyetik Alanlar Ulusal Laboratuvarı’nda (Florida) test edildi ve bunları geleneksel bir mıknatıstan on kat daha güçlü alanlara maruz bıraktı.
Daha önce Bismut’un AHE’yi gösteremediğine inanılıyordu, bu nedenle sonuçlar fizikçilerin önüne yeni bir bilmeceye koydu. Zherve, “Bunu tamamen açıklayacak tek bir teori yok, sadece olası cevapların parçaları var” dedi. Hipotezlerden biri, metalin atomik yapısının elektronların hareketini sınırladığını, yüzey ve iç katmanların farklı özelliklere sahip olduğu topolojik malzemelerin – egzotik bileşiklerin davranışını simüle ettiğini göstermektedir. Bu tür malzemeler kuantum bilgisayarlar oluşturmak için umut verici olarak kabul edilir.
Araştırmacıların bir sonraki adımı, AHE’yi kuantum versiyonuna dönüştürmenin mümkün olup olmadığını kontrol etmektir. Bu başarılı olursa, bizmut temelli elektronik cihazlar modern analoglardan çok daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilecektir. Bu, sıcaklık dalgalanmalarının kritik olduğu uzay görevleri ve tıbbi implantlar için ekipmanlar da dahil olmak üzere enerji verimli ve istikrarlı elektronikler için kapılar açacaktır.
Zherve, “Bu etkiyi yönetmeyi öğrenirsek, bizmut“ yeşil ”elektroniklerin önemli bir unsuru haline gelecek” dedi. Toksik olmayan metal ve çevre dostu teknolojilere yönelik artan talep göz önüne alındığında, açılış geleceğin mikroelektronik tasarımında yeni standartlar belirleyebilir.
