Senyawa Uranium Mencapai Catatan Konduktivitas Anomali Nernst

Penelitian yang diterbitkan di Science Advances telah menemukan bahwa kopling spin-orbit yang besar dan korelasi elektronik yang kuat dalam sistem uranium-kobalt-aluminium yang didoping ruthenium telah menyebabkan konduktivitas Nernst abnormal yang sangat besar. Paduan uranium dan aktinida merupakan bahan yang menjanjikan untuk mempelajari interaksi antara topologi suatu bahan dan korelasi kuat elektron, yang suatu saat mungkin memiliki aplikasi dalam teknologi informasi kuantum. Kredit: Laboratorium Nasional Los Alamos

Hasil tegangan kolosal dari interaksi topologi material dan korelasi elektron yang kuat dalam uranium-kobalt-ruthenium-aluminium. lega.

Penelitian baru menunjukkan bahwa senyawa uranium magnetik dapat memiliki sifat termoelektrik yang kuat, menghasilkan tegangan transversal empat kali lipat dari panas daripada rekor sebelumnya dalam senyawa kobalt-mangan-gallium. Hasilnya membuka potensi baru untuk elemen aktinida di bagian bawah tabel periodik dan menunjukkan arah baru dalam penelitian material kuantum topologi.

“Kami menemukan bahwa kopling spin-orbit yang besar dan korelasi elektronik yang kuat dalam sistem uranium-kobalt-aluminium yang didoping ruthenium menyebabkan konduktivitas Nernst abnormal yang sangat besar,” kata Filip Ronning, peneliti utama pada makalah yang diterbitkan pada 26 Maret 2021, di Ilmu Pengetahuan Lanjut. Ronning adalah direktur Institute for Material Science di Los Alamos National Laboratory. “Ini menggambarkan bahwa paduan uranium dan aktinida merupakan bahan yang menjanjikan untuk mempelajari interaksi antara topologi suatu bahan dan korelasi kuat elektron. Kami sangat tertarik untuk memahami, mengimplementasikan dan akhirnya mengendalikan interaksi ini, jadi kami berharap suatu hari nanti kami dapat memanfaatkan beberapa tanggapan yang luar biasa ini. ”

Respon Nernst terjadi ketika material mengubah fluks panas menjadi tegangan listrik. Fenomena termoelektrik ini dapat dimanfaatkan pada perangkat yang menghasilkan listrik dari sumber panas. Contoh paling terkenal saat ini adalah generator termoelektrik radioisotop (RTG) yang dikembangkan sebagian di Los Alamos. RTG menggunakan panas dari peluruhan radioaktif alami plutonium-238 untuk menghasilkan listrik – salah satu dari RTG ini saat ini menggerakkan rover Perseverance Mars.

“Yang menarik adalah bahwa efek Nernst abnormal yang sangat besar ini tampaknya disebabkan oleh topologi material yang kaya. Topologi ini dibuat oleh kopling spin-orbit yang besar, yang umum pada aktinida,” kata Ronning. Konsekuensi dari topologi logam adalah pembentukan kecepatan transversal, yang dapat menimbulkan respons Nernst seperti yang kita amati. Itu juga dapat menghasilkan efek lain seperti keadaan permukaan baru yang dapat berguna dalam berbagai teknologi informasi kuantum. ”

Sistem uranium yang dipelajari oleh tim Los Alamos menghasilkan 23 mikrovolt per kelvin perubahan suhu – empat kali lebih besar dari rekor sebelumnya, yang ditemukan dalam paduan kobalt-mangan-galium beberapa tahun lalu dan juga dikaitkan dengan jenis aslinya. topologi.

Referensi: “Efek Nernst abnormal kolosal dalam ferromagnet kagome non-sentrosimetrik berkorelasi,” oleh T. Asaba, V. Ivanov, SM Thomas, SY Savrasov, JD Thompson, ED Bauer, dan F. Ronning, 26 Maret 2021, Ilmu Pengetahuan Lanjut.
DOI: 10.1126 / sciadv.abf1467

Pendanaan: Departemen Energi AS, Kantor Sains, Ilmu Energi Dasar, Material, Los Alamos National Laboratory LDRD, National Science Foundation.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Penerima Quantum-Enhanced Canggih Meningkatkan Komunikasi Serat Optik

Ilustrasi yang menunjukkan bagaimana pendeteksian foton yang unik digunakan untuk umpan balik. Setelah parameter yang benar untuk balok referensi telah ditetapkan, status input...

Video yang ditingkatkan menunjukkan debu selama penerbangan helikopter cerdas NASA ke Mars

Per Laboratorium Propulsi Jet 21 April 2021 https://www.youtube.com/watch?v=2aADYG4KaKc NASAHelikopter Ingenuity dapat dilihat di sini lepas landas, meluncur, dan kemudian mendarat di permukaan Mars pada 19 April 2021....

Terkadang menggunakan gelombang ultrasonik untuk membuat pola yang tidak berulang

Pola dua dimensi kuasiperiodik. Kredit: Atas kebaikan Fernando Guevara Vasquez Proses menghasilkan pola kuis dapat menghasilkan materi yang dapat disesuaikan. Matematikawan dan insinyur di Universitas...

Tinta Polimer Konduktif Baru Membuka Jalan bagi Barang Elektronik Cetak Generasi Berikutnya

Para peneliti di Universitas Linköping di Swedia telah mengembangkan pewarna polimer yang stabil dengan konduktivitas tinggi. Material tipe-n baru hadir dalam bentuk tinta...

Gorila Gunung Dapat Menggunakan Irama Dada Untuk Membesarkan Diri

Payudara pria berdebar kencang. Pendanaan: Jordi Galbany / Dian Fossey Gorilla Fund Memukul dada dengan gorila gunung - dengan cepat mengetuk dada dengan tangan...

Newsletter

Subscribe to stay updated.