Nors daugeliui išgirdus šio elemento pavadinimą pirmiausia galvoje šmėkšteli mintis apie Vokietiją ar vokiečius, germanis yra vienas iš labiausiai tyrinėjamų IVA grupės elementų, kurį mokslininkai tikisi pritaikyti kurdami naujos kartus kompiuterių architektūrą ar aiškindamiesi kondensuotųjų medžiagų fizikos paslaptis.
Naujas tyrimas, kurį atliko Viktoras Stružkinas (Viktor Struzhkin) iš Karnegio geofizikos laboratorijos (JAV) kartu su kolegomis iš Kinijos, atskleidžia, kaip kinta germanio fazės veikiant šį elementą slėgiu. Gauti rezultatai labai gerai sutampa su moderniosios kondensuotųjų medžiagų teorijos numatomais spėjimais.
Germanis, kurio atominis skaičius yra 32, naudojamas skaidulinės optikos sistemose, specialiuose fotoaparatų ir mikroskopų lęšiuose bei saulės elementuose. Įprastomis sąlygomis šis elementas yra trapus ir pasižymi puslaidininkinėmis savybėmis. Tačiau paveikus jį slėgiu, germanis turėtų tapti superlaidininku, o tai reiškia, kad elektros srovė juo imtų tekėti be jokio pasipriešinimo.
Mokslininkų komandos darbe, išspausdintame „Physical Review Letters“ žurnale, teigiama, kad esant 66 gigapaskalių slėgiui (apie 650 tūkstančių atmosferos slėgių) pasikeičia vidinė germanio sandara ir šis tampa metališkuoju – ima lengvai praleisti elektros srovę. Pasiekus 90 gigapaskalių (apie 890 tūkstančių atmosferos slėgių) atžymą, germanis patiria dar vieną fazinį virsmą. Šie atradimai atitinka teorinius rezultatus, gautus nagrinėjant germanio elgesį esant ekstremaliems slėgiams.
„Slegiant germanį buvo stebėti keli faziniai virsmai, sukuriantys didesnio tankio struktūras, – teigia mokslininkai. – Mes pamatėme neparastai gerus teorinių ir eksperimentinių sandaros, energijos ir reakcijos į slėgimą tyrimų atitikimus. Nors kai kurie germanio elgesio aspektai jau buvo pastebėti anksčiau, atitikimas tarp naujų itin tikslių eksperimentinių duomenų ir teorijos yra tikrai įspūdingas“.
Tyrėjų komandos gauti rezultatai rodo, kad superlaidumą šiame paprastame elemente lemia fononai – kolektyviniai kristalo struktūrų, kurias germanis įgyja veikiant slėgiui, virpesiai.
