发表在《科学进展》杂志上的一项研究发现，在钌掺杂的铀钴铝体系中，大的自旋轨道耦合和强的电子关联导致了巨大的异常能斯特电导率。铀和锕系合金是一种很有前途的材料，可以研究材料的拓扑结构和强电子关联之间的相互作用，有可能在量子信息技术中得到应用。资料来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室
在铀钴钌铝合金中，由于材料的拓扑结构和强电子相关性的相互作用，产生了巨大的电压。天富娱乐开户
新的研究表明，一种磁性铀化合物具有很强的热电性能，产生的横向电压是之前钴锰镓化合物记录的四倍。这一结果为元素周期表底部的锕元素打开了一个新的势能，并为拓扑量子材料的研究指明了一个新的方向。
“我们发现，在掺杂钌的铀钴铝系统中，大的自旋轨道耦合和强的电子关联导致了巨大的异常能斯特电导率，”这篇论文的首席研究员菲利普·罗宁(Filip Ronning)说，该论文发表于2021年3月26日的《科学进展》(Science Advances)上。Ronning是洛斯阿拉莫斯国家实验室材料科学研究所的主任。“这说明铀和锕系合金是研究材料拓扑结构和强电子相关性之间相互作用的有前途的材料。我们对理解、调整和最终控制这种相互作用非常感兴趣，所以希望有一天我们可以利用这些显著的反应。”天富娱乐开户
当一种材料将热量流转换成电压时，就会发生能斯特反应。这种热电现象可以在利用热源发电的设备中加以利用。目前最引人注目的例子是部分在洛斯阿拉莫斯开发的放射性同位素热电发电机(RTGs)。RTG利用钚-238的自然放射性衰变产生的热量来发电——一种这样的RTG目前正在为火星上的“毅力”号漫游者提供动力。
“令人兴奋的是，这种巨大的反常的能斯特效应似乎是由于材料丰富的拓扑结构。这种拓扑结构是由一个大的自旋轨道耦合造成的，这在锕系元素中很常见，”Ronning说。“金属拓扑结构的一个结果是产生横向速度，这可以引起我们所观察到的能斯特反应。它还可以产生其他效应，比如在各种量子信息技术中可能有用的新型表面状态。”
由洛斯阿拉莫斯研究小组研究的铀系统产生了23微伏每开尔文的温度变化——比之前的记录大4倍，这个记录是几年前在一种钴锰镓合金中发现的，也归因于这种拓扑起源。
