Международная команда исследователей обнаружила, что пластическая деформация квантовых материалов, вызывающая повреждения их кристаллической решетки, на самом деле может улучшить сверхпроводящие и электрические свойства. Исследование опубликовано в журнале Nature Materials.
«Квантовые материалы обладают необычными магнитными и электрическими свойствами, которые, если их понять и контролировать, могут совершить революцию практически во всех аспектах жизни общества и создать высокоэффективные электрические системы и более быстрые и точные электронные устройства. Возможность настраивать и изменять свойства квантовых материалов имеет решающее значение для достижений как в фундаментальных исследованиях, так и в современных прикладных технологиях», — рассказал Мартин Гревен из Миннесотского университета.
Разница между упругой и пластической деформациями в том, что при первой материал возвращается к исходной форме. Во втором же случае изменения необратимы. Именно пластическую деформацию использовали кузнецы и инженеры на протяжении тысячелетий. Однако в области квантовых материалов пластическая деформация практически не исследована. В этом виновато мнение, что «сжатие» или «растягивание» квантовых материалов уничтожит их самые интересные свойства.
Но теперь ученые использовали пластическую деформацию, чтобы создавать протяженные дефектные структуры в кристаллической структуре квантового материала титаната стронция (SrTiO3). И, как и предсказывалось, материал был испорчен. Однако при этом титанат стронция раскрыл себя с абсолютно новой стороны — дефектные структуры в материале изменили его электрические свойства и повысили сверхпроводимость.
«Мы были очень удивлены результатами. Мы пришли к выводу, что наши методы действительно испортят материал. Мы никогда бы не догадались, что эти недостатки на самом деле улучшат сверхпроводящие свойства материалов, а это означает, что при достаточно низких температурах они могут передавать электричество без каких-либо потерь энергии», — прокомментировал Мартин Гревен.
По словам ученых, результаты исследования демонстрируют перспективность пластической деформации, которая позволяет создавать новые квантовые материалы. В дальнейшем их можно будет использовать для разработки технологичных устройств будущего.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Facebook и Twitter.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
