A dániai Aarhus Egyetem kutatói egy különleges anyag még különlegesebb tulajdonságait fedték fel a laboratóriumi kísérletek közben: a kristályos struktúra olyan “viselkedést” mutatott, ami a legtöbb hozzá hasonló, kristályszerkezetű anyagra egyáltalán nem jellemző.

Az AgGaGe₃Se₈ jelű matéria ezüstből, galliumból, germániumból és szelénből áll össze, azaz nagyrészt fémes elemek, illetve fémorganikus vegyületek alkotják. Az anyag szerkezete kristályos és szilárd, ami azonban meglepetést okozott, hogy a kristályszerkezetének rendezettsége ellenére a hőt egyes folyadékokhoz, például a vízhez, illetve a folyadékszerű tulajdonságokat mutató, amorf szilárd anyaghoz, az üveghez hasonlóan rosszul vezeti. Ennek okát a kutatók a japán Spring-8 szinkrotron részecskegyorsítóban tárták fel, ahol az anyagok jellemzőit röntgensugárzás segítségével vizsgálják behatóan.

A vizsgálatok kimutatták, hogy az AgGaGe₃Se₈ mintában bizonyos összetevők, konkrétan az ezüstatomok furcsán viselkednek: szabadon és szeszélyes módon kószálnak a kristályszerkezetben, felrúgva a struktúra alapvető rendezettségét.

A kialakuló belső rendezetlenség akadályt képez a fononok mozgásában, amelyek a hővezetésben kapnak szerepet. A fononok rezgésének csökkentése miatt az anyag éppen olyan rossz hővezetővé válik, mint az amorf üveg, méghozzá ezt az állapotot nagyon széles hőmérsékleti skálán, −271 °C-tól egészen 400 °C-ig fenntartja.

A rossz vezetőképesség azonban nem minden esetben jelent hátrányt, egyes területeken éppen ez a tulajdonság teszi vonzóvá az ilyen anyagokat. A mikroelektronikai felhasználási területen például kifejezetten előnyös jellemzőnek számít az anyag szokatlan viselkedése, azonban az AgGaGe₃Se₈ attól még távol áll, hogy ténylegesen lehessen alkalmazni a való életbeli felhasználások terén. A kutatók szerint két “rossz tulajdonsága” is van az anyagnak, ami beszűkíti a vele kapcsolatos lehetőségeket: az egyik, hogy az elektromos áramot is rosszul vezeti, a másik, hogy igen költséges az előállítása, mivel egy ritka elemet, germániumot is tartalmaz.

Az anyag tehát egyelőre csak tudományos érdekesség marad, de mindenesetre a belső szerkezetének és viselkedésének tanulmányozása segít a hasonló kristályos szerkezetek jobb megértésében, és ideálisabb anyagok tervezésében a jövőben.

(Fotó: Bing/GPT-4o)

Csodaanyag született, ami egyesíti a hungarocell és az acél tulajdonságait Az anyag potenciálisan repülőgépek alapanyaga lehet.