Fyzici odhalují zvláštní formu krystalu, kde se elektrony nemohou pohybovat: ScienceAlert

Fyzici odhalují zvláštní formu krystalu, kde se elektrony nemohou pohybovat: ScienceAlert

Kvantové dopravní zákony aplikované na 3D ulice určitého typu krystalu by mohly zbrzdit elektronickou dopravní špičku.

Při hledání nových materiálů, které by mohly obsahovat nové a exotické stavy hmoty, vedli fyzici z Rice University v USA experiment, který donutil volné elektrony zůstat na místě.

Zatímco tento jev byl pozorován u materiálů, ve kterých jsou vázány elektrony Jen další dvaJe to poprvé, co byl pozorován v trojrozměrné krystalické minerální mřížce, známé jako pyrochlore. Tato technika dává výzkumníkům nový nástroj ke studiu méně konvenčních aktivit částic nesoucích náboj.

„Hledáme materiály, které mají potenciálně nové stavy hmoty nebo nové exotické rysy, které dosud nebyly objeveny.“ On říká Fyzik z Rice University Ming Yi.

Stejně jako světlo lze popsat způsoby podobnými vlnám a částicím, tak i stavební kameny atomů.

Chování kvantových vln elektronů je zásadní pro pochopení toho, jak je jejich aktivita za určitých podmínek koordinována. Po ochlazení se elektronové vlny mohou vzájemně kombinovat v aktech zapletení, které jim umožní klouzat pevnými materiály, jako jsou duchové, a tak vzniknou energeticky účinné materiály zvané supravodiče.

Chování elektronů lze řídit i jinými způsoby. Uspořádání správných proporcí prvků dohromady vytváří jedinečné křižovatky, které vypadají trochu jako semafory, což snižuje chaotický shon chodců a dojíždějících do mírného plazení v tom, co je popsáno jako Inženýrská frustrace.

Perchlorát Jsou to složité minerály se specifickou strukturou, díky které jsou užitečné pro řadu výzkumných a průmyslových účelů. Konstrukce jednoho ze směsi mědi, vanadu a síry poskytla výzkumníkům umělý fóliový kov, který může nasměrovat elektronové vlny k tlumivkám.

„Tento efekt kvantové interference je jako vlny, které se vlní po hladině rybníka a setkávají se čelně.“ On říká Ano.

READ  Hubbleův teleskop pozoruje nebeské „oko“, galaxii s neuvěřitelně aktivním jádrem

„Srážka vytvoří stacionární vlnu, která se nepohybuje. V případě geometricky frustrovaných materiálů mřížky jsou to elektronické vlnové funkce, které destruktivně interferují.“

Technika tzv Specifická úhlová fotoemisní spektroskopie To umožnilo týmu měřit energii a hybnost elektronů ve 3D mřížce, což ukazuje, že jeden není tak závislý na druhém jako obvykle.

V tomto mimořádném prostoru známém jako A Plochý pásInterakce mezi pasivními elektrony se řídí odlišným souborem pravidel, která by teoreticky mohla poskytnout fyzikům nový způsob, jak pochopit elektromagnetické jevy, jako je supravodivost.

Zatímco podobné lokalizované elektrony byly pozorovány ve 2D materiálech známých jako mřížky Kagome, vzhled plochého pásu rušivých vln procházejících 3D mřížkou poskytuje důkaz koncepce, která by mohla vést ke zcela nové třídě materiálů.

„Pyrochlor není jediná hra ve městě.“ On říká Fyzik z Rice University Kimiao Si.

„Jedná se o nový princip designu, který umožňuje teoretikům prediktivně identifikovat materiály, ve kterých ploché pásy vznikají díky silným elektronickým korelacím.“

Tento výzkum byl publikován v Fyzika přírody.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *