{"id":13454,"date":"2011-01-23T21:55:25","date_gmt":"2011-01-23T18:55:25","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=13454"},"modified":"2011-08-08T23:07:18","modified_gmt":"2011-08-08T20:07:18","slug":"ulijuhtivate-materjali-ootamatud-omadused","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=13454","title":{"rendered":"\u00dclijuhtiva materjali ootamatud omadused"},"content":{"rendered":"

2008. aastal teatas rahvusvaheline teadlaster\u00fchm, et nende uuritav \u00fcterbiumil p\u00f5hinev eksootiline uus \u00fclijuht ilmutab ebatavalisi omadusi, mis v\u00f5ivad muuta teadlaste seniseid arusaamu ning \u00fclijuhtides ja arvutites kasutatavate elektroonikaseadmete materjalide valmistamise viise.<\/strong><\/p>\n

Siiski j\u00e4i materjali erip\u00e4rast k\u00e4itumist p\u00f5hjustav \u00a0v\u00f5tmeomadus tookord vaatamata teadlaste paljudele katsetele ja m\u00f5\u00f5tmist\u00e4psusele lahti seletamata. Materjali saladuse seletamiseks otsustasid uurimisgruppi kuulunud Tokyo \u00dclikooli <\/strong>teadlased teha koost\u00f6\u00f6d Rutgersi \u00dclikooli <\/strong>teoreetiliste f\u00fc\u00fcsikutega, kirjutab sciencedaily.com<\/a>.<\/p>\n

21. jaanuaril teadusajakirjas Science<\/em> ilmunud artiklis kirjutavad Rutgersi ja Tokyo teadlased et materjal j\u00f5uab \u00fchel hetkel punktini, kus \u00fcheaegselt eksisteerivad omavahel n\u00e4ivalt vastuolulised elektrilised ja magnetilised omadused, p\u00f5hjustamata seejuures erilisi muutusi r\u00f5hus, magnetv\u00e4ljas v\u00f5i keemilistes ebapuhtustes.<\/p>\n

\"\"<\/a>

YBAL'i struktuur. Pilt: Science\/AAAS<\/p><\/div>\n

See punkt, mida teadlased nimetavad ‘kvantkriitiliseks,’ defineerib \u00fcldiselt \u00e4ra kas ja kuidas materjal \u00fclijuhtivaks muutub.<\/p>\n

Teadlased on juba kaua aega osanud nende omadusi muutes materjale kvantkriitilisuse poole timmida. Seda tehakse asetades materjali k\u00f5rge r\u00f5hu alla ning tugevasse magnetv\u00e4lja v\u00f5i lisades materjalidesse kindlaid aatomite ebapuhtusi. Tokyo ja Rutgersi \u00dclikooli teadlaste uuritav materjal paistab aga olevat esimene, mis j\u00f5uab kvantkriitilisse punkti puhtana, ilma otsese timmimiseta.<\/p>\n

,,See on t\u00e4iesti ootamatu tulemus,” s\u00f5nas Piers Coleman<\/strong>, Rutgersi \u00dclikooli f\u00fc\u00fcsika ja astronoomia professor. \u00a0,,See v\u00f5ib osutuda esimeseks n\u00e4iteks aine nn. ‘imelikust’ metallilisest faasist, mis ilmneb loomulikult ilma materjali omadusi kohandamata.”<\/p>\n

Jaapani eksperimentaalf\u00fc\u00fcsikute s\u00fcnteesitud uuritav materjal on \u00fcterbiumist, boorist ja alumiiniumist koosnev eksootiline kristall. Selle keemiline valem on YbAlB4, kuid teadlased nimetasid selle \u00fcmber ‘YBAL’-iks. \u00dclijuhtivust oli YBALis ka varem t\u00e4heldatud, seda eriti selle kristallilise beeta struktuuri puhul. Tokyo teadlased ennustasid, et nad suudavad leida materjali kvantkriitilise punkti, kuid selle \u00fclijuhtiv k\u00e4itumine, mis tekib absoluutsest nullist veidi k\u00f5rgemal temperatuuril, segas selle punkti leidmist.<\/p>\n

Coleman ning Andriy Nevidomskyy<\/strong> t\u00f6\u00f6tlesid Tokyo teadlaste laial temperatuurivahemikul ja erinevate magnetv\u00e4ljadega sooritatud eksperimentides saadud tulemusi. Nad leidsid, et k\u00f5ik andmed kokku andsid funktsiooniks k\u00f5vera, millelt sai leida ka varem teadmata kvantkriitilise punkti, mida \u00fclijuhtiv faas peitis. Punkt asus ilma r\u00f5hku ja muid tingimusi muutmata praktiliselt magnetv\u00e4lja null-tugevuse juures.<\/p>\n

,,See on justkui unistuste s\u00fcsteem,” \u00fctles Coleman. ,,Me leidsime materjali, mis on juba iseenesest lihtsa k\u00e4itumisega kvantkriitiline. See on \u00fcllatav, sest materjali struktuuris pole midagi lihtsat. Me pole kindlad, miks see juhtub.”<\/p>\n

Teadlasi k\u00f5ige enam intrigeeriv on avastus, et beeta-YBAL v\u00f5ib ilmutada aine uut eksootilist faasi, nn ‘kriitilise imeliku metalli’ faasi. Kvantkriitilises punktis saab materjal vahetuda tavalise elektrilise k\u00e4itumise, nn Fermi vedeliku ning \u00fclijuhtiva k\u00e4itumise \u00a0ja ka ‘imeliku metalli’ olek, mis ei meenuta kumbaki eelnevat, vahel. Seda k\u00e4itumist on ka varem \u00fclijuhtivates materjalides t\u00e4heldatud, kuid ei teata, kas see ilmneb ainult kvantkriitilise punkti l\u00e4heduses v\u00f5i see eksisteerib ka laiemate f\u00fc\u00fcsikaliste tingimuste puhul, mis juhul oleks see p\u00f5him\u00f5tteliselt aine oleku uus faas.<\/p>\n

Imeliku metalli faasi teooria esitas Nobeli preemia laureaat Philip Anderson ning selle \u00fcle on vaieldud juba pikalt. ,,See on \u00fclimalt vastuoluline,” s\u00f5nas Coleman. ,,Meie Tokyo kolleegide l\u00e4bi viidud eksperimendid v\u00f5ivad asjasse rohkem selgust tuua. See muudaks meie arusaamu materjalidest.”<\/p>\n

,,Me oleme v\u00e4ga vaimustatud,” \u00fctles Satoru Nakatsuji<\/strong>, Tokyo uurimisr\u00fchma teadlane ja juht. ,,Kui see on t\u00f5si, oleks see h\u00e4mmastav avastus ning avaks uusi horisonte meie arusaamas kvantkriitilisusest.”<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel “Quantum Criticality Without Tuning in the Mixed Valence Compound \u03b2-YbAlB<\/a>4<\/a>“<\/sub><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

2008. aastal teatas rahvusvaheline teadlaster\u00fchm, et nende uuritav \u00fcterbiumil p\u00f5hinev eksootiline uus \u00fclijuht ilmutab ebatavalisi omadusi, mis v\u00f5ivad muuta teadlaste seniseid arusaamu ning \u00fclijuhtides ja arvutites kasutatavate elektroonikaseadmete materjalide valmistamise viise. Siiski j\u00e4i materjali erip\u00e4rast k\u00e4itumist p\u00f5hjustav \u00a0v\u00f5tmeomadus tookord vaatamata teadlaste paljudele katsetele ja m\u00f5\u00f5tmist\u00e4psusele lahti seletamata. Materjali saladuse seletamiseks otsustasid uurimisgruppi kuulunud Tokyo \u00dclikooli […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-13454","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/13454","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=13454"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/13454\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=13454"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=13454"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=13454"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}