Тепло и электричество обычно идут рука об руку, но заставить тепло превращаться в ток — задача не из лёгких. Материал GdTe3, слоистый кристалл с металлическим блеском, при охлаждении до 20 кельвинов (это −253 °C) и в сильном магнитном поле 13,5 тесла показал нечто неожиданное: его способность генерировать электричество из тепла подскочила сразу на 1075%.
Секрет кроется в так называемых точках Вейля — особых точках в электронной структуре, где электроны ведут себя так, будто у них нет массы. Магнитное поле перестраивает электронные уровни кристалла, и эти точки начинают активно участвовать в переносе тепла и заряда. В результате термоэлектрическая эффективность материала бьёт рекорды среди металлов.
Практическая выгода очевидна: твёрдотельные охладители на таких материалах могли бы работать без компрессоров и хладагентов, просто за счёт электрического тока. А в перспективе — и эффективнее собирать бросовое тепло в промышленности.
Теллурид гадолиния GdTe3 — слоистый материал, его кристаллы напоминают стопку бумаги, где каждый лист проводит ток по-своему.
В романе Артура Кларка «Город и звёзды» упоминаются кристаллы, преобразующие тепло в свет — чем не далёкий родственник GdTe3?