МИННЕАПОЛИС – Новый органический кристалл имеет удивительную способность выполнить странный квант механическая уловка, исследователи, о которых сообщают 22 марта на годовом собрании американского Физического Общества. Открытие поощряет новости для тех, кто надеется использовать органические материалы для создания полупроводников, материал раньше делал жареный картофель той энергией электронные устройства.В последние годы исследователи попытались придумать органические полупроводники, материалы, которые должны быть более дешевыми, легче, и более гибкими, чем текущие кремниевые модели.
Но они поразили удар скорости – органические материалы передают электрические заряды намного более медленно, чем делают неорганические материалы. Один иначе многообещающий материал, pentacene, проводит нагрузку в приблизительно тысячном скорость чистых кремниевых кристаллов – по крайней мере, при комнатных температурах.Но полупроводники работают свое самое лучшее при очень низких температурах, таким образом, бригада во главе с Бертрамом Бэтлоггом из Bell Labs Lucent Technologies в Марри-Хилле, Нью-Джерси, проверила pentacene, чтобы видеть, как это выполнит близкий абсолютный нуль. Они вылепили единственный pentacene кристалл в плиту всего несколько миллионных частей один метр толщиной.
Бригада поместила плиту в магнитное поле и управляла потоком через нее продольно. Область пихнула электроны боком, ударив их к краям плиты. Это создало измеримое напряжение, названное напряжением Зала, через ширину плиты.Исследователи ожидали, что напряжение увеличится пропорционально с магнитным полем.
Но когда кристалл был охлажден к в 2°C абсолютного нуля, напряжение, на которое поднимаются в сложном, судорожном образце шагов – признак rarefractional квантового результата Зала. Результат возникает, когда положительные электроны формируют малочисленные бригады, ведущие себя как единственные частицы с общей нагрузкой, которая является некоторой частью нагрузки электрона. Но это только происходит, если электроны перемещаются свободно и быстро через материал.
Действительно, исследователи оценивают, что швейцары pentacene наполняют приблизительно в 10 раз быстрее, чем кристаллы чистого кремния.Никто не ожидал, что скромный pentacene выполнит этот квант механическая уловка, говорит Хорст Штермер, физик в Колумбийском университете, разделивший Нобелевскую премию 1998 года по обнаружению фракционного квантового результата Зала. «Если это было 1-го апреля», говорит он, «Я не верил бы ему».