Виявилося, що магнітне з’єднання урану володіє сильними термоелектричними властивостями, генеруючи в чотири рази більше поперечної напруги від тепла, ніж з’єднання кобальту-марганцю-галію, яке поставило минулий рекорд. Цей результат відкриває новий потенціал для актинідних елементів в нижній частині періодичної таблиці і вказує на новий напрямок в дослідженнях топологічних квантових матеріалів.
Вчені виявили, що великий спін-орбітальний зв’язок і сильні електронні кореляції в системі уран-кобальт-алюміній, легований рутенієм, привели до колосальної аномальної провідності Нернста. Це показує, що уран і актинідні сплави є багатообіцяючими матеріалами для вивчення взаємодії топології матеріалу і сильних електронних кореляцій.
Реакція Нернста виникає, коли матеріал перетворює потік тепла в електричну напругу. Це термоелектричне явище можна використовувати в пристроях, що виробляють електрику з джерела тепла. Найбільш яскравим прикладом є радіоізотопні термоелектричні генератори (РІТЕГ), які використовують тепло від природного радіоактивного розпаду плутонію-238 для вироблення електроенергії – один з таких РІТЕГ нині живить марсохід Perseverance на Марсі.
«Що цікаво, цей колосальний аномальний ефект Нернста, мабуть, пов’язаний з багатою топологією матеріалу. Ця топологія створюється великий спін-орбітальним зв’язком, яка звичайна для актинідів. Одним із наслідків топології металів є генерація поперечної швидкості, яка може викликати реакцію Нернста. Вона також може генерувати інші ефекти – такі, як нові стану поверхні, які можуть бути корисні в різних квантових інформаційних технологіях », – говорить Філіп Роннінг, директор Інституту матеріалознавства в Національній лабораторії Лос-Аламоса.
Уранова система генерувала зміни температури в 23 мікровольти на кельвін – в чотири рази більше, ніж попередній рекорд, який був виявлений в сплаві кобальт-марганець-галій пару років назад і також був віднесений до цих видів топологічних витоків.
Натхнення: hightech.fm