Странные «частицы», пятнистые в горячем новом материале

За прошлые 5 лет никакой материал не вызвал больше интереса от физиков конденсированного вещества, чем графен, лист углерода только один толстый атом. Электроны мчатся через материал необычным способом, и они текут так легко, что графен мог когда-нибудь заменить кремний и другие полупроводники как предпочтительный материал для чипов. Теперь, бригада физиков сделала ключевой шаг в выполнении обещания графена как парниковая грядка экзотической физики путем показа, что электроны в нем могут объединиться для поведения как частицы с частью нагрузки электрона.

Результат называют фракционным квантовым результатом Зала, и это – тайное приукрашивание уже тайного явления, известного как результат Зала. Обнаруженный в 1879, результат Зала работает как это: Предположим, что Вы берете горизонтальную планку металла и применяете напряжение от одного конца до другого. Поток будет бежать по длине бруска. Если Вы тогда примените сильное вертикальное магнитное поле, то плавные электроны испытают поперечный толчок, который заставит их толпиться стороне бруска, когда они идут так, чтобы напряжение развилось через ширину бруска также.

Поперечное напряжение Зала увеличивается в пропорции к силе магнитного поля.Вещи становятся более странными, если брусок сделан из полупроводника и чрезвычайно тонкий от начала до конца. В этом случае электроны могут течь только в нескольких квантовых каналах, закрывающихся один за другим, когда магнитное поле увеличивается.

Подъемы напряжения Зала как магнитное поле увеличиваются в серии даже шагов, интервал которых установлен нагрузкой электрона. Открытие того квантового результата Зала выиграло Нобелевскую премию в физике в 1985. Более странный все еще, если плита полупроводника сделана очень чистой и холодной, то электроны могут собраться для действия как «квазичастицы» с фракционными нагрузками – говорят, 1/3 нагрузки электрона – добавляющий больше шагов к лестнице напряжения Зала. Это – фракционный квантовый результат Зала, уволивший Нобеля в 1998.

Фракционный результат является признаком очень сильных взаимодействий среди электронов, условие, которое может привести ко множеству удивительных явлений и отмечающее концептуальную границу в физике конденсированного вещества. Много физиков надеялись видеть фракционный результат в графене как доказательство, что это будет особенно плодотворный материал для изучения. Но они не могли быть совершенно уверены, что это появится. Из-за расположения атомов в графене, почтовом индексе электронов через меньше как обычные крупные частицы, которые могут остановиться и начаться и больше как невесомые и всегда движущиеся частицы света.

Никто не был уверен, что такие «релятивистские» электроны будут взаимодействовать достаточно сильно для оказывания влияния, хотя несколько групп искали его. «Это было самое большое разочарование в этой действительно горячей области, что это не было замечено», говорит Ева Андрей из Университета Ратджерса в Пискатауэе, Нью-Джерси.Не разъешьте больше, физиков. Андрей и ее бригада наконец определили электроны в графене, собирающемся правильным способом. Чтобы сделать это, бригада приостановила части размера микрометра графена для предотвращения вмешательства от основного субстрата.

Исследователи тогда использовали особые условия электродов удержаться от закорачивания их собственных измерений, они сообщают онлайн на этой неделе по своей природе. Они наблюдали квазичастицы с 1/3 нагрузка электрона.

Фактически, Андрей говорит, исследователи видели результат при более высоких температурах и более низких магнитных полях, чем необходимо для наблюдения его в полупроводниках, предлагая, чтобы электроны в графене взаимодействовали особенно сильно.«Это абсолютно убедительно», говорит физик Костя Новоселов из Манчестерского университета, Великобритания, «Определенно оказывается, что разумно изучить электронно-электронные взаимодействия в графене».

Андрей говорит теперь, когда физики определили этот результат, они могут видеть электроны в графене, объединяющемся абсолютно новыми и еще более странными способами. И если исследователи могут произвести квазичастицы с нагрузкой 5/2, то в принципе они могли сделать тип квантового компьютера, который будет работать путем тесьмы путей частиц вместе.


4 комментария к “Странные «частицы», пятнистые в горячем новом материале”

  1. Ромазанов Кондрат

    Если с Надей что то случится.К.ацапам на территории Украины лучше будет вообще не появляться..А местной вате и всем продажным тварям брать веревки и самим вешатся.

Оставьте комментарий