Nghiên cứu lượng tử có thể cho phép các thiết bị thu năng lượng không cần pin hoạt động

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế, do các Giáo sư Dongchen Qi và Xiao Renshaw Wang dẫn đầu, đã chứng minh rằng những khuyết điểm nhỏ và sự dao động của mạng tinh thể trong một vật liệu lượng tử có thể được tận dụng để điều khiển hiệu ứng Hall phi tuyến (NLHE), một hiện tượng lượng tử tạo ra điện áp vuông góc với dòng điện xoay chiều mà không cần từ trường. Khác với hiệu ứng Hall cổ điển, vốn cần từ trường và được sử dụng rộng rãi trong các cảm biến, NLHE cho phép chuyển đổi trực tiếp tín hiệu xoay chiều thành dòng điện một chiều có thể sử dụng mà không cần điốt truyền thống hay các linh kiện cồng kềnh. Đột phá này gợi ý tiềm năng phát triển các thiết bị thu năng lượng nhỏ hơn, hiệu quả hơn, có thể hoạt động không cần pin bằng cách lấy năng lượng trực tiếp từ môi trường xung quanh. Các nhà nghiên cứu đã khảo sát một vật liệu topo chất lượng cao thể hiện hành vi NLHE ổn định đến nhiệt độ phòng. Họ phát hiện rằng hướng và cường độ của điện áp do NLHE tạo ra có thể được điều khiển bằng nhiệt độ: ở nhiệt độ thấp, các khuyết điểm nhỏ trong vật liệu chi phối hiệu ứng, trong khi ở nhiệt độ cao hơn, sự dao động tự nhiên của mạng tinh thể ảnh hưởng đến tín hiệu điện.