Zagrevajući kristal minerala fresnoit, naučnici Nacionalne laboratorije Oak Ridž otkrili su da ekscitacije koje se nazivaju fazoni prenose toplotu tri puta dalje i brže od fonona, ekscitacija koje obično prenose toplotu kroz materijal.
„Neutroni su bili idealni za istraživanje ovih izvora prenosa toplote jer su u interakciji i sa fazama i sa fononima“, rekao je Majkl Menli, koji je vodio studiju sa Rafaelom Hermanom.
U većini kristala, atomske vibracije propagiraju pobuđene talase kroz rešetku kao fononi. Međutim, u određenim kristalima, atomska preuređivanja takođe propagiraju pobuđene talase kao faze. Pošto se fazoni mogu kretati brže od zvuka, fizičari su očekivali da će biti izvrsni u kretanju toplote.
Tim je mapirao putanje fazona i fonona i okarakterisao njihove vibracije na ORNL-ovom Spallation Neutron izvoru i izmerio transport toplote kroz rešetku u laboratoriji Odseka za nauku o materijalima i tehnologiju.
„Posmatrali smo faze koje prenose toplotu kroz kristal poboljšavajući eksperimentalnu rezoluciju, kao što je prelazak od Habla do svemirskog teleskopa Džejms Veb“, rekao je Herman, misleći na ikonske teleskope lansirane u razmaku od tri decenije.
Rezultati mogu pomoći teoretičarima da poboljšaju tačnost za simulacije prenosa toplote energetskih materijala.
