Американские физики обнаружили у гексаборида плутония (PuB₆) редкое квантовое свойство — состояние топологического кондо-изолятора, позволяющее веществу блокировать электрический ток внутри своего объема и без потерь проводить его по внешней поверхности. Об этом сообщает «Хайтек» со ссылкой на исследование в журнале Physical Review Research.
Специалисты из Национальной лаборатории Айдахо (INL) смогли детально изучить один из самых сложных и опасных элементов таблицы Менделеева. Плутоний исследуют более 80 лет, но его фундаментальное поведение на атомном уровне до сих пор во многом оставалось загадкой для науки.
Особенность открытого состояния заключается в том, что поверхностная проводимость материала обладает аномальной стабильностью. Ее невозможно нарушить или прервать какими-либо физическими дефектами, примесями или деформациями кристаллической решетки.
Эффект «Кондо» указывает на экстремально сильное квантовое взаимодействие электронов. Частицы внутри гексаборида плутония полностью теряют индивидуальные свойства и начинают формировать сложные коллективные паттерны поведения.
Для фиксации этой аномалии ученые использовали плазменный сфокусированный ионный пучок. С его помощью физики изготовили микроскопические образцы плутония и охладили их до ультранизких температур, чтобы убрать тепловые помехи.
Параллельно совместно с Колумбийским университетом ученые провели компьютерное моделирование. Математические расчеты подтвердили топологическую природу полученного материала.
Открытие открывает перспективы для квантового компьютинга и создания сверхчувствительных датчиков. Кроме того, понимание квантовых свойств актинидов на атомном уровне позволит точнее прогнозировать износ материалов в реакторах и повысить безопасность ядерной энергетики.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Обложка: magnific
