Соединение урана достигает рекордной аномальной проводимости по Нернсту

Новое исследование продемонстрировало, что магнитное соединение урана может обладать сильными термоэлектрическими свойствами, генерируя в четыре раза большее поперечное напряжение от тепла, чем предыдущий для соединения кобальт-марганец-галлий. Результат открывает новый потенциал для актинидных элементов в нижней части периодической таблицы и указывает на новое направление в исследованиях топологических квантовых материалов.


«Мы обнаружили, что большая спин-орбитальная связь и сильные электронные корреляции в системе -кобальт-алюминий, легированная рутением, привели к колоссальной аномальной проводимости Нернста», – сказал Филип Роннинг, ведущий исследователь статьи, опубликованной сегодня в Достижения науки. Роннинг – директор Института материаловедения в Национальной лаборатории Лос-Аламоса. «Это показывает, что и актинидные сплавы являются многообещающими материалами для изучения взаимодействия топологии материала и сильных электронных корреляций. Мы очень заинтересованы в понимании, настройке и, в конечном итоге, в управлении этим взаимодействием, поэтому, надеюсь, однажды мы сможем использовать некоторые из них. замечательные отзывы “.

Реакция Нернста возникает, когда материал преобразует поток тепла в электрическое напряжение. Это термоэлектрическое явление можно использовать в устройствах, вырабатывающих электричество из источника тепла. Наиболее ярким примером являются радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи), частично разработанные в Лос-Аламосе. РИТЭГи используют тепло от естественного радиоактивного распада плутония-238 для выработки электроэнергии – один из таких РИТЭГов в настоящее время питает Perseverance на Марсе.

«Что интересно, так это то, что этот колоссальный аномальный эффект Нернста, по-видимому, связан с богатой топологией материала. Эта топология создается большой спин-орбитальной связью, которая обычна для актинидов», – сказал Роннинг. «Одним из следствий топологии металлов является генерация поперечной скорости, которая может вызывать реакцию Нернста, как мы наблюдаем. Она также может генерировать другие эффекты, такие как новые состояния поверхности, которые могут быть полезны в различных квантовых информационных технологиях».

Урановая система, изученная командой Лос-Аламоса, вырабатывала 23 микровольта на кельвин изменения температуры – в четыре раза больше, чем предыдущий рекорд, который был обнаружен в сплаве кобальт-марганец-галлий пару лет назад и также был отнесен к этим видам топологические истоки.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments