У соединения урана нашли уникальные термомагнитные свойства
Новый материал на основе урана имеет аномально высокую термо-ЭДС. Несмотря на это, до практического применения ему еще далеко. Однако, новый сплав может быть полезен в квантовых информационных технологиях
Эффект Нернста-Эттингсгаузена заключается в преобразовании материалом тепла в электрический ток при внесении его в магнитное поле. Это термоэлектрическое явление может быть использовано в устройствах, генерирующих электричество под действием тепла. Самым известным примером таких устройств являются радиоизотопные источники тока — они используются в марсо- и луноходах, так как способны генерировать ток с небольшим напряжением в течение длительного времени.
До сих пор рекордсменом по выдаваемому напряжению среди материалов с эффектом Нернста-Эттингсгаузена был сплав кобальта, марганца и галлия — генерировал примерно 6 микровольт на каждый градус кельвина разницы температур. То есть, чтобы такой материал начал выдавать электрический ток с напряжением 6 вольт, между двумя частями созданной из него пластины нужно было создать разность температур в 1 миллион градусов.
В новой работе исследователи показали, что соединение UCo0.8Ru0.2Al обладает аномально высоким показателем термо-ЭДС — 23 микровольта на кельвин. Авторы предполагают, что такие свойства материала объясняются сильными спин-орбитальными и электрон-электронными взаимодействиями в соединении. По словам ученых, их открытие показывает, что соединения урана могут быть перспективными для для изучения связи между топологией материалов и сильными электрон-электронными взаимодействиями.
Для практического применения в качестве компонента термоэлектрических генераторов, у нового материала все еще слишком низкий показатель термо-ЭДС. Однако исследователей больше интересуют процессы, происходящие на поверхности и внутри этого уранового сплава. Физики предполагают, что им удастся открыть новые поверхностные состояния, которые могут быть полезны в различных квантовых информационных технологиях.
Работа опубликована в журнале Science Advances.
