Hogyan viselkedhet egyszerre fém és szigetelő?
Lu Li, a kutatás vezetője és csapata a világ legerősebb mágneses tereit alkalmazó National Magnetic Field Laboratoryban vizsgálta az ytterbium-borid (YbB12) nevű vegyületet. A mágneses tér intenzitását 35 teslára állították, ami harmincötszöröse egy átlagos kórházi MRI mágneses mezejének. A kísérletek egyértelműen igazolták: az oszcillációk az anyag tömbjéből erednek, így nem beszélhetünk csupán felszíni jelenségről.
Ezzel szemben a tudomány eddig inkább azt feltételezte, hogy szigetelők felszínén lejátszódó jelenségekről lehet szó, különösen az úgynevezett topologikus szigetelőknél, ahol a felszínen vezet az anyag, belül viszont szigetel. Fontos megjegyezni, hogy az ilyen felfedezések alapjaiban változtathatják meg a jövőben az elektronikai és kvantumeszköz-fejlesztési elképzeléseket.
Kvantumos kettősség és tudományos kihívások
A kutatók szerint most egy újfajta kettősséggel állunk szemben az anyagtudományban. Több mint száz évvel ezelőtt a fizikusok felismerték, hogy a fény és az anyag egyszerre viselkedik hullámként és részecskeként. Most viszont olyan anyagokat fedezünk fel, amelyek extrém körülmények között szigetelőként és fémként is viselkednek. Bár ez a fémes tulajdonság kizárólag óriási mágneses tér mellett figyelhető meg, a felfedezés sok új kérdést vet fel a kvantumanyagok viselkedéséről.
A kutatók egyelőre nem tudják, pontosan milyen semleges részecskék okozzák ezt a különleges jelenséget, de remélik, hogy eredményeik ösztönzik majd a további kutatásokat és elméleti munkát is.
Nem biztos az alkalmazás, de garantált a meglepetés
Ennek fényében nem világos, hogyan lehetne ezt a hatást gyakorlati célra hasznosítani, de az mindenképpen kiderült, hogy a természet sokkal szokatlanabb módon működik, mint ahogyan korábban gondoltuk. A kutatást amerikai és japán tudósok közösen végezték, számos szervezet támogatásával. Ez a „kvantumos kettősség” nemcsak új kihívásokat, hanem a valóság mélyebb megértését is ígéri a tudománynak.
