Supravodivost při pokojových teplotách? Cín ji slibuje
29.11.2013, Jan Vítek, aktualita
Výzkumníci ze Stanfordovy univerzity popsali nový materiál, který nazvali "Stanene". Jedná se o jednu vrstvu atomů cínu, jež má poskytnout lepší vlastnosti než Graphene. Předvést tak může i 100% efektivitu vodivosti při normálních teplotách, a to až do 100 °C.
Materiál Stanene popsal tým teoretických fyziků z laboratoře amerického Department of Energy, která působí na Stanfordově univerzitě. Při jeho pojmenování tak zkombinoval latinský název pro cín (stannum) a graphene, což je jiný materiál tvořený jednou vrstvou atomů, tentokrát však uhlíku.
Vedení energie se 100% efektivitou by se mohlo nejlépe v počítačových čipech, u nichž by dokázal navýšit výkon a snížit spotřebu, jak uvedl vedoucí týmu, Shoucheng Zhang působící v oddělení Stanford Institute for Materials and Energy Sciences (SIMES). V této době mají v různých laboratořích světa probíhat experimenty, jež celou věc potvrdí, nebo vyvrátí.
Cesta ke Stanenu vedla přes výzkum topologických izolantů, což jsou materiály, které jsou vodivé pouze na svém povrchu a nikoliv uvnitř. Pokud však takový materiál redukujeme do stavu, že žádný vnitřek nemá, čili je tvořen pouze jednou vrstvou atomů, měl by se z nějž stát materiál, který vede proud se 100% efektivitou díky jistým komplexním vztahům elektronů a jader těžkých atomů cínu. V praxi by to mělo znamenat vlastnosti, díky nimž by se dal označit za supravodič, Zhang skutečně mluví o pohybu elektronů kompletně bez odporu.
V letech 2006 a 2009 už Zhangova skupina přišla s tím, že kombinace bismutu, antimonu, selenia či teluru mohou vytvořit topologické izolanty, což nakonec potvrdily různé experimenty. Ovšem žádný z těchto materiálů nevykázal vlastnosti, které nyní slibuje prostý cín. Na obrázku můžete ale vidět také žluté kuličky, které představují atomy fluoru na jedné vrstvě atomů cínu. Právě díky nim má Stanene být schopen poskytnout supravodivost, a to nejen při pokojových teplotách, ale až do 100 °C.
Shoucheng Zhang také již navrhl první možné využití tohoto materiálu. Mohl by propojit různé sekce procesoru, díky čemuž by výrazně klesla spotřeba a výdej tepla. Nicméně s dnešními technologiemi by se musely využít i tradiční vodivé materiály. Problémem při výrobě je pak zajištění toho, že se utvoří právě jen jedna vrstva atomů, která se pak nesmí poškodit při další výrobě konečného produktu.
Zdroj: X-bit labs
Vedení energie se 100% efektivitou by se mohlo nejlépe v počítačových čipech, u nichž by dokázal navýšit výkon a snížit spotřebu, jak uvedl vedoucí týmu, Shoucheng Zhang působící v oddělení Stanford Institute for Materials and Energy Sciences (SIMES). V této době mají v různých laboratořích světa probíhat experimenty, jež celou věc potvrdí, nebo vyvrátí.
Cesta ke Stanenu vedla přes výzkum topologických izolantů, což jsou materiály, které jsou vodivé pouze na svém povrchu a nikoliv uvnitř. Pokud však takový materiál redukujeme do stavu, že žádný vnitřek nemá, čili je tvořen pouze jednou vrstvou atomů, měl by se z nějž stát materiál, který vede proud se 100% efektivitou díky jistým komplexním vztahům elektronů a jader těžkých atomů cínu. V praxi by to mělo znamenat vlastnosti, díky nimž by se dal označit za supravodič, Zhang skutečně mluví o pohybu elektronů kompletně bez odporu.
V letech 2006 a 2009 už Zhangova skupina přišla s tím, že kombinace bismutu, antimonu, selenia či teluru mohou vytvořit topologické izolanty, což nakonec potvrdily různé experimenty. Ovšem žádný z těchto materiálů nevykázal vlastnosti, které nyní slibuje prostý cín. Na obrázku můžete ale vidět také žluté kuličky, které představují atomy fluoru na jedné vrstvě atomů cínu. Právě díky nim má Stanene být schopen poskytnout supravodivost, a to nejen při pokojových teplotách, ale až do 100 °C.
Shoucheng Zhang také již navrhl první možné využití tohoto materiálu. Mohl by propojit různé sekce procesoru, díky čemuž by výrazně klesla spotřeba a výdej tepla. Nicméně s dnešními technologiemi by se musely využít i tradiční vodivé materiály. Problémem při výrobě je pak zajištění toho, že se utvoří právě jen jedna vrstva atomů, která se pak nesmí poškodit při další výrobě konečného produktu.
Zdroj: X-bit labs
