Sciencemag.cz
Doporučujeme
Největší termoelektrický jev byl dosud zaznamenán u sloučeniny kobaltu, manganu a galia. Nově objevená slitina uranu dokáže z dodaného tepla generovat až 4krát vyšší napětí, 23 mikrovoltů na změnu teploty o 1 K; jde o napětí příčné k teplotnímu gradientu. Příslušný poměr reprezentuje veličina zvaná Nernstova odezva (Nernstův jev; používá se nejen pro popis termoelektrického jevu).
Tyto abnormální vlastnosti má uran v kombinaci s kobaltem a hliníkem, přičemž látka je navíc dopována rutheniem. Slitina o souhrnném „vzorci“ UCo0,8Ru0,2Al je feromagnetická. Očekává se, že vedle uranu by podobné vlastnosti mohly vykazovat i slitiny aktinoidů. Jako zdroj tepla pro termoelektrický jev lze využít radioaktivní rozpad samotného materiálu. Radioizotopový termoelektrický generátor založený na rozpadu plutonia 238 aktuálně používá např. rover Perserevance na Marsu.
Filip Ronning z Los Alamos National Laboratory, hlavní autor studie, označuje termoelektrické slitiny uranu a aktinoidů za topologické kvantové materiály. Popsaný jev je tedy založen na speciálním geometrickém uspořádání materiálu, mohly by zde existovat i speciální povrchové stavy, topologické vodiče či izolátory využitelné pro kvantové počítání apod. Rovněž před několika lety objevené slitina kobaltu, manganu a galia vykazuje termoelektrický jev na stejném principu. V elektronové struktuře materiálu se vyskytují tzv. Weylovy uzly a Fermiho oblouky. Pro příslušné fungování je důležité i to, aby materiál byl feromagnetický, v opačném případě by bylo třeba ještě přidat vnější magnetické pole.
T. Asaba et al, Colossal anomalous Nernst effect in a correlated noncentrosymmetric kagome ferromagnet, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abf1467
Zdroj: Los Alamos National Laboratory / Phys.org
