מדענים גילו חומר שיכול להפוך למבודד או למוליך, בהתאם ללחץ המופעל.
יכולתו של חומר להוביל זרם נקבעת על ידי תנועת האלקטרונים החופשיים, ולכן מתכות הן מוליכות טובות. במבודדים, האלקטרונים "ננעלים" הרבה יותר חזק, ונדרש יותר אנרגיה להזיז אותם ממה שהמתח המופעל בדרך כלל נושא. עם זאת, פיסיקאים מאוניברסיטת רוצ'סטר ואוניברסיטת נבדה מצאו מתחם המתנהג בצורה לא סטנדרטית לחלוטין. המאמר שלהם פורסם בכתב העת Physical Review Letters.
אשקן סלמאט ועמיתיו בחנו את התכונות המוליכות של מתכת גופרית, תוך התמקדות במנגן דיסולפיד. בתנאים רגילים, זהו מבודד קל. עם זאת, כשהניחו אותו על "סדן" יהלום ויצרו לחץ רב, הבחינו המדענים כי החומר עבר למצב מתכתי ואיבד בפתאומיות את ההתנגדות החשמלית הגבוהה בעבר. עם עלייה בלחץ של עד 12 ג'יגה -פסקאל (כ -12 אלף אטמוספרות), ההתנגדות ירדה מאות מיליוני פעמים.
במקרה זה, עלייה נוספת בלחץ (עד 36 ג'יגה -פסקל) הובילה למעבר ההפוך, ו- MnS2 הפך שוב למבודד. “בדרך כלל מתכות נשארות מתכות; מאוד לא סביר שאפשר להפוך אותם למבודדים, אומרת רנגה דיאס, אחת ממחברי היצירה. "זה נדיר ביותר שחומר זה עובר מבודד למתכת וחוזר למבודד."
מדענים הראו כיצד לחץ גבוה גורם למנגן דיסולפיד "לעבור" למצב מוליך. בתנאים אלה אטומים בודדים מתקרבים זה לזה, כך שהאלקטרונים החיצוניים שלהם יכולים לקיים אינטראקציה ולהתאמה. כתוצאה מכך, מופיע מרחב בסריג הבדולח שדרכו מטענים יכולים לנוע. לבסוף, בלחץ גדול עוד יותר, הפומפיה הפכה ל"עבה "מדי.
המחברים מדגישים כי המעברים של מנגן דיסולפיד מתרחשים בטמפרטורת החדר ולחץ מתון יחסית. ככלל, הדבר דורש שימוש בתנאים קריוגניים ודחיסה חזקה בסדר גודל. נזכיר כי על ידי יצירת לחץ של כ -500 ג'יגה -פסקל, ניתן להשיג אפילו מימן מתכתי - הצורה שבה הוא קיים במעיים של כוכבי לכת ענקיים.