Experimentella fysiker har kombinerat flera mätningar av kvantmaterial till ett i deras pågående strävan efter att lära sig mer om att manipulera och kontrollera deras beteende för möjliga tillämpningar. De skapade till och med en term för det-Magnetelastoresistans, eller MER.

Forskare inom fysik av kondenserad materia vid U.S. Department of Energy's Ames Laboratory har en lång historia av att undersöka "konstiga" material, enligt Paul Canfield, Ames Lab -fysiker, Framstående professor och Robert Allen Wright -professor i fysik och astronomi vid Iowa State University.

"Konstigt" betyder i detta fall metalliska och halvmetalliska föreningar som har magnetiska, supraledande, eller andra egenskaper som kan vara användbara i tekniska applikationer som kvantberäkning. För att tvinga dessa föreningar att avslöja sina hemligheter, dock, experimentister måste peta, driva, och mäta materialen för att se hur och hur mycket de reagerar.

Canfield och hans medforskare studerade systematiskt WTe ₂ , en halvmetall, genom att utsätta den för elektrisk ström, magnetiskt fält, och ansträngning från att trycka och dra. Mätningarna av motstånd under en kombination av yttre magnetfält och töjning - var något som inte hade studerats i någon systematisk fråga tidigare.

De fann att materialet reagerade med stora förändringar i elastoresistansen och att det var ytterligare kontrollerbart med magnetfält, särskilt vid låga temperaturer.

Genom att para ihop experimentella fynd med densitetsfunktionell teori och modellering, "vi kunde visa att MER är knutet till omfördelning av bärare från olika band (dvs. tunghålsband, ljushål och elektronband) "sa Na Hyun Jo, postdoktor vid Ames Laboratory. "Detta innebär att WTe2 och andra liknande är möjliga för framtida applikationer."

Forskaren Sergey Bud'ko var glad över resultatet av experimentet, visar en stor effekt i MER, bevisa för det större vetenskapliga samfundet att det är ett värdigt sätt att leta efter liknande effekter i liknande material och lära sig hur eller när de kommer att inträffa. "Medan vi har undersökt ett antal av dessa material med stor magnetoresistans under årtiondena, vi har bara börjat få en känsla av varför vissa material visar det och inte andra; här öppnar vi dörren till en tydligare teoretisk förklaring av deras egenskaper. "

Forskningen diskuteras vidare i tidningen, "Magnetelastoresistans i WTe2:utforskar elektronisk struktur och extremt stor magnetoresistans under belastning, "författad av Na Hyun Jo, Lin-Lin Wang, Peter P. Orth, Sergey L. Bud'ko och Paul C. Canfield; och publiceras i Förfaranden från National Academy of Sciences .