Ученые значительно продвинулись в понимании того, почему некоторые материалы, находясь в магнитном поле, демонстрируют исключительно высокое электрическое сопротивление, сообщает Брукхэвенская национальная лаборатория США.

Сопротивление большинства веществ в магнитном поле изменяется незначительно (возрастает примерно на пять процентов). В 1993 году, однако, были обнаружены материалы, сопротивление которых в магнитном поле увеличивается на несколько порядков. Это необъяснимое на тот момент явление было названо колоссальным магнитным сопротивлением, КМС.

Брукхэвенские исследователи изучали один из таких материалов, кристаллический манганит со структурой перовскита. При помощи сканирующего туннельного микроскопа, встроенного в электронный микроскоп, исследуемый образец подвергался электрическому воздействию, а затем наблюдалась его реакция на атомном уровне.

Таким образом впервые было получено прямое доказательство того, что слабое электрическое воздействие может изменять форму кристаллической решетки, а также влиять на прохождение зарядов сквозь нее. Искажения решетки, сопровождающие движение носителя заряда, условно описываются как движение квазичастицы полярона. Исследователи увидели, как возникают и распадаются поляроны под воздействием переменного тока. По их мнению, соответствующие искажения решетки и являются основной причиной возникновения "сверхсопротивления".

Явление КМС может использоваться для создания новых микросхем, потребляющих мало энергии, в частности, "энергонезависимых" запоминающих устройств (компьютерной памяти, которая может сохранять информацию даже в выключенном состоянии).