Észrevették a kutatók, hogy a fény képes áthaladni a fémen

2022 / 10 / 30 / Felkai Ádám
Észrevették a kutatók, hogy a fény képes áthaladni a fémen
Mint a kutatók írják, az „eredmények ellentmondanak mindennapi tapasztalatainknak és általános vélekedésünknek”.

A fémek felülete éppen azért fényes, mert visszaverik a fényt, és bár a fém ismert mód jól vezeti mind a hőt, mind az elektromosságot, a fénnyel tehát más a helyzet. Legalábbis ezt volt az eddigi általános vélekedés. Egy új felfedezés ugyanis ellentmondani látszik a mindennapok tapasztalatának – írja a Phys.org cikke.

Minden a félfémek kutatásával kezdődött. A félfémek (metalloidok) olyan kémiai elemek, amelyek tulajdonságai az elnevezésnek megfelelően átmenetet jelentenek a fémek, valamint a nemfémek között. A kutatás a ZrSiSe néven ismert félfém anyag optikai tulajdonságainak a vizsgálatával vette tehát a kezdetét: 2020-ban a tudósok kimutatatták, hogy a ZrSiSe elektromos vezetés szempontjából a grafénre hasonlít. Ez utóbbi volt amúgy az első úgynevezett Dirac-anyaggal, amelyet 2004-ben fedeztek fel, és ami lényegében egyetlen atom vastagságú szénlemezt jelent – azóta is több szempontból tanulmányozott anyag.

A ZrSiSe legfontosabb eltérése a graféntól, hogy amíg tehát ez utóbbi egy atomnyi vastagságú lemez, addig a ZrSiSe egy háromdimenziós fémkristály, amely olyan rétegekből áll, amelyek síkbeli és síkon kívüli irányban eltérően viselkednek – ezt a tulajdonságot anizotrópiának nevezzük. Ez nem hangzik éppen túl egyszerűen, de a kutatók hasonlata alapján úgy kell elképzelni, akár egy szendvicset: az egyik réteg fémként viselkedik, a másik már szigetelőanyagként. Ebben a közegben azonban már a bizonyos hullámhosszúságú fény is elkezd szokatlan mód viselkedni – nem csak simán visszaverődik, ahogy az a fémek esetén megszokott, de cikk-cakk mintázatban végighaladhat az anyag belsejében, amit hiperbolikus terjedésnek nevezünk. Ezt a hiperbolikus terjedést aztán különböző vastagságú ZrSiSe mintákban is kimutatták.

A kutatás alapján a ZrSiSe különböző vastagságban alkalmazva nagyon értékes lehet az ultravékony anyagokat előnyben részesítő nanooptikai kutatásokhoz. Viszont a kutatók szerint mégsem ez az anyag, amit keresnek. A feltevések szerint ugyanis akadhatnak ugyanilyen tulajdonsággal rendelkező anyagok, amelyekben viszont a fény még könnyebben tud terjedni – ezek aztán segíthetik a kutatókat a gyakorlati oldalról hatékonyabb optikai chipek kifejlesztésében, az elméleti oldalról pedig a kvantumanyagokkal kapcsolatos alapvető kérdések feltárásában.

(Kép: Columbia University/Nicoletta Barolini)


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.