Не магнит, но ведет себя как он: загадка висмута ставит ученых в тупик

Максим Наговицын07.05.2025676

Обычная электроника капризна при перепадах температур — материалы в микросхемах меняют свойства, и устройства работают хуже.

Не магнит, но ведет себя как он: загадка висмута ставит ученых в тупик
Источник: нейросеть

Но ученые из Университета Макгилла обнаружили неожиданное поведение висмута, которое может изменить правила игры.

Результаты опубликованы в издании Physical Review Letters.

Они изучали тончайшие пластинки висмута толщиной 68 нанометров и заметили странный электрический эффект: он не исчезал даже при нагреве от почти абсолютного нуля (-273°C) до комнатной температуры.

Мы думали, эффект пропадет, но он держался! — рассказывает Гийом Жерве, профессор физики и соавтор исследования.

Я был так уверен, что поспорил со студентами на бутылку вина. И проиграл.

Как было сделано открытие

  • Ученые вдохновились теркой для сыра: нарезали микроскопические бороздки на пластине и соскребли тонкие слои висмута.
  • Проверили образцы в мощных магнитных полях (в десятки тысяч раз сильнее магнита на холодильнике).

Эффект Холла (напряжение, возникающее поперек тока) обычно бывает в магнитных материалах, но висмут — диамагнетик, он не должен так себя вести. Ученые пока не могут объяснить феномен до конца. Возможно, дело в особом расположении атомов, которое ограничивает движение электронов.

Я не могу указать на одну теорию, — признается Жерве.

Есть лишь кусочки возможного объяснения.

Если эффект удастся использовать, висмут станет основой для стабильной электроники:

  • безопасной (он нетоксичен и биосовместим);
  • работающей в экстремальных условиях (космос, медицинские импланты).

Следующий шаг — проверить, можно ли усилить этот эффект до квантового уровня. Если да, электроника станет еще надежнее.

Висмут дешев, безопасен и стабилен — идеальный кандидат для:

  • Зеленой электроники — без редких или токсичных элементов.
  • Космических технологий — аппаратура не будет зависеть от перепадов температур.
  • Медицины — импланты и датчики смогут годами работать без сбоев.

Главный прорыв — предсказуемость. Большинство материалов ведут себя хаотично при нагреве, а висмут сохраняет свойства. Это упростит проектирование устройств.

Ранее ученые сообщили, что наночастицы висмута помогут лечить опухоли.

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Хайтек

Поиск на сайте

Лента новостей

Пресс-релизы