Не магнит, но ведет себя как он: загадка висмута ставит ученых в тупик
Обычная электроника капризна при перепадах температур — материалы в микросхемах меняют свойства, и устройства работают хуже.

Но ученые из Университета Макгилла обнаружили неожиданное поведение висмута, которое может изменить правила игры.
Результаты опубликованы в издании Physical Review Letters.
Они изучали тончайшие пластинки висмута толщиной 68 нанометров и заметили странный электрический эффект: он не исчезал даже при нагреве от почти абсолютного нуля (-273°C) до комнатной температуры.
Мы думали, эффект пропадет, но он держался! — рассказывает Гийом Жерве, профессор физики и соавтор исследования.
Я был так уверен, что поспорил со студентами на бутылку вина. И проиграл.
Как было сделано открытие
- Ученые вдохновились теркой для сыра: нарезали микроскопические бороздки на пластине и соскребли тонкие слои висмута.
- Проверили образцы в мощных магнитных полях (в десятки тысяч раз сильнее магнита на холодильнике).
Эффект Холла (напряжение, возникающее поперек тока) обычно бывает в магнитных материалах, но висмут — диамагнетик, он не должен так себя вести. Ученые пока не могут объяснить феномен до конца. Возможно, дело в особом расположении атомов, которое ограничивает движение электронов.
Я не могу указать на одну теорию, — признается Жерве.
Есть лишь кусочки возможного объяснения.
Если эффект удастся использовать, висмут станет основой для стабильной электроники:
- безопасной (он нетоксичен и биосовместим);
- работающей в экстремальных условиях (космос, медицинские импланты).
Следующий шаг — проверить, можно ли усилить этот эффект до квантового уровня. Если да, электроника станет еще надежнее.
Висмут дешев, безопасен и стабилен — идеальный кандидат для:
- Зеленой электроники — без редких или токсичных элементов.
- Космических технологий — аппаратура не будет зависеть от перепадов температур.
- Медицины — импланты и датчики смогут годами работать без сбоев.
Главный прорыв — предсказуемость. Большинство материалов ведут себя хаотично при нагреве, а висмут сохраняет свойства. Это упростит проектирование устройств.
Ранее ученые сообщили, что наночастицы висмута помогут лечить опухоли.