Pietsosähköiset materiaalit ovat elektroniikassa tuttuja materiaaleja. Nyt ryhmä fyysikoita on löytänyt materiaalin, jolla on samanlainen omaisuus, mutta magnetismin kannalta. Tällaisia ”pietsomagneettisia” materiaaleja esiintyy harvoin luonnossa, sanoo Kalifornian Davisin yliopiston fysiikan professori Nicholas Curro.
Curro ja kollegat tutkivat barium-rauta-arseeniyhdistettä, BaFe2As2, joka voi toimia suprajohteena noin 25 Kelvinin lämpötilassa ja hieman seostettuna. Tämäntyyppinen rautapohjainen suprajohde on mielenkiintoinen, sillä vaikka sen pitää olla melko kylmä, että se toimisi, se voidaan kuitenkin venyttää johdelangaksi.
BaFe2As2 on "nemaattinen" kide, koska sen rakenne käy läpi faasisiirron ennen muuttumistaan suprajohtavaksi. BaFe2As2:n tapauksessa sen kiderakenne muuttuu neliöstä suorakaiteen muotoon.
Curro ja jatko-opiskelijat Tanat Kissikov ja Matthew Lawson yrittivät tutkia materiaalia NMR-kuvantamisella (nuclear magnetic resonance) . He venyttivät materiaalia ja yrittivät selvittää, voisivatko he saada sen suorakulmaiseen muotoon. Yllättäen BaFe2As2:n magneettiset ominaisuudet muuttuivat, kun sitä venytettiin.
Materiaali ei ole perusmuodossaan magneettinen. Sen atomien spinit ovat vastakkaisiin suuntiin vuorotellen, eli se on antiferromagneetti. Mutta tutkijat havaitsivat, että magneettisten spinien suunta muuttuu mitattavalla tavalla, kun materiaali asetetaan rasitukseen.
Tässä vaiheessa ei ole teoriaa, joilla tuloksia voidaan selittää, Curro toteaa. Hänen laboratorionsa haluaa nähdä, voivatko muut aineet käyttäytyä samalla tavoin, ja josko mekaaninen rasitus voi vaikuttaa materiaalin suprajohtaviin ominaisuuksiin. Näitä kokeita ei suoritettu lämpötiloissa, joissa BaFe2As2 on suprajohde.
Löydös voisi johtaa esimerkiksi uudenlaisiin rasitusta kestäviin komponentteihin ilma-aluksissa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 22.3.2018
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
