Категории: Новости

Ученые обнаруживают новый класс квантовых состояний в графене

Вынужден провести лабиринт атомов углерода, уникально расположенных в скрученных стеках, электроны делают некоторые довольно своеобразные вещи. US и Национальный институт материаловедения в Японии недавно обнаружил странное новое состояние вещества в динамике токов, протекающих через слои графена.

Результаты подтверждают прогнозы о том, как электроны должны вести себя при втисжении в кристаллические соглашения и могут внести свежие идеи о том, как достичь надежных подходов к квантовым вычислениям или раскрыть способы разработки суперпроводники комнатной температуры. Отправной точкой для этой работы являются две хлопья графена, которые состоит из атомов углерода, расположенных в сотовой структуре », — говорит старший автор исследования Джошуа Фолк, физик сгущенного вещества в Университете Британской Колумбии.

», как электроны прыгают между атомами углерода, определяет электрические свойства графена, который в конечном итоге оказывается поверхностно сходным с более распространенными проводниками как медь. «

Графен все чаще рассматривается как нечто чудесное материал за последние десятилетия, ее решетка атомов углерода, подключенных таким образом, чтобы запасные электроны прыгали, подобные токенам в игре с квантовыми шашками. P> Физики постоянно сгибают правила этой игры, находя новые и необычные способы изменения свойств сопротивления или координации в экзотических состояниях. По этим причинам графен стал идеальной игровой площадкой для поиска подсказок по проводимости с низким сопротивлением или проверки границ различных квантовых эффектов.

Одним из таких эффектов является «замораживание» электронов в ограниченные положения, эффективно превращая их из протекающей жидкоподобной массы во что-то со структурой. Известный как кристалл Wigner, эта фаза электронов имеет характерные формы и поведение, которые исследователи думали, что они хорошо понимают. В этом последователе экспериментов исследователи скручивали стеки одноатомных листов графена таким образом, что вынудили несвязанные атомы углерода в соответствии с тем, что описано как эффект Moiré (произносится MWA-ray).

 stacked graphene  stacked graphene
Сложные листы графена могут привести к новым конфигурациям атомов углерода для перемещения электронов. (Jynto/Wikimedia Commons/PD/ScienceAlert) Видно из стеков сетки или экранов, они появляются как повторяющиеся линии, круги или кривые, как контрасты в темноте и свете, составляя сетку или отменить. -End Single/MREC ->

Только в этом случае контрастные структуры в витой графене играют с геометрией электрона или то, что называется топологией его ландшафта. Результатом является сдвиг в скорости электрона, причем некоторые даже развивают поворот, когда они движутся по краям материала. ->

«Это приводит к парадоксальному поведению топологического электронного кристалла, не наблюдаемого в обычных кристаллах вигнера прошлого -несмотря на то, что кристалл образуется на замораживающих электронах в упорядоченный массив, он, тем не менее, может провести электричество вдоль своих границ», -говорит Народ. Сопротивление, известное как эффект квантового зала. Физики стремятся изучить способы создания квантовых вычислительных единиц, известных как кубиты, которые более устойчивы, чем обычные сорты, основанные на фундаментальных частицах. ->

Обработание узких стеков графена в электронный эквивалент M ö Bius полоса может быть только началом. Геометрия в этом масштабе теоретизирована для обеспечения странного зоопарка электронных квазичастиц со всеми видами скрученной новой физики.

Это исследование было опубликовано в nature .

Виктория Ветрова

Космос полон тайн...

Недавние Посты

Потрясающий вихрь в европейском небе, вызванном классифицированной миссией Space X

Потрясающая сине-белая спираль, обнаруженная в небах по всей Европе, поздно понедельник в понедельник была создана…

27.03.2025

Токсичная пыль Марса может представлять серьезные риски для здоровья для будущих астронавтов

Марсианские пыльные штормы могут потенциально вызвать проблемы с дыханием и повышенный риск заболевания, что делает…

27.03.2025

«Звездная шлифовальная мешка» рой черных отверстий может скрываться в пыльной ядре нашей галактики

В центре нашей галактики есть супермассивная черная дыра. Там также много других вещей. Молодые звезды,…

26.03.2025

«Маленькие красные точки» в ранней вселенной могут быть черными отверстиями, работающими на максимуме

Космический телескоп Джеймса Уэбба дал нам представление о самых ранних моментах формирования галактики во вселенной.…

26.03.2025

Исследователи опровергают свою работу, производя власть от ротации Земли

Трио американских исследователей утверждает, что успешно протестировал прогнозы, что можно собирать чистую энергию из естественных…

25.03.2025

Таинственная «звезда смерти» на грани взрыва скрывает секрет

Тысячи световых лет от Земли, драматические смертельные муки гигантской звезды разыгрываются. Астрономы подтвердили, что форма…

25.03.2025