Физики открыли новое семейство квазичастиц — Naked Science — wamba-mamba.ru

5.8

Результаты открытия потом можно применить при разработке электрических устройств и аппаратуры, устойчивых к мощным магнитным полям.

Физика # графен # квазичастицы # квантовая физика # фермионы Графен: кладезь неизведанного / The Verge

Ученые из Манчестерского института под управлением лауреата нобелевской премии Андрея Гейма нашли новое семейство квазичастиц в графен-нитриде бора. Их окрестили «фермионами Брауна — Зака»; статья о этом размещена в Nature Communications.

Открытие состоялось благодаря кропотливой работе над исследуемым материалом. Ученые смогли верно выравнять атомную сетку графенового слоя по изолирующему слою нитрида бора, тем резко изменив характеристики графена.

«В нулевом магнитном поле электроны движутся по прямым траекториям, а если вы приложите к ним магнитное поле, они начнут передвигаться по дуге, — разъясняют Жюльен Барьер и Пиранаван Кумаравадивел, которые проводили опыты в рамках исследования. — В слое графена, который был выравнен по нитриду бора, линии движения также начинают изгибаться, но если установить магнитное поле с определенными параметрами, частички опять будут двигаться по прямолинейным траекториям, как как будто магнитного поля больше нет!»

Схожее поведение электронов конструктивно различается от теоретических пророчеств. Ученые связывают этот парадокс с образованием в сильном магнитном поле новейших квазичастиц с высочайшей подвижностью. До сего времени коллективное поведение электронов в графене рассматривалось в определениях фермионов Дирака — квазичастиц, владеющих неповторимыми качествами (к примеру, отсутствием массы), которые воспроизводятся в мощных магнитных полях. Но таковой подход не дозволял обрисовать некие экспериментальные эффекты.

Создатели работы дают «фермионы Брауна — Зака» как семейство квазичастиц, имеющихся в графеновых сверхрешетках (кристаллических сетках с доп повторяющимся потенциалом) в сильном магнитном поле. Их можно представить как коллективные колебания электронов в слое графена, которые совокупно ведут себя как огромная частичка с нулевой массой.

Благодаря своим свойствам квазичастцы практически не реагируют на магнитные поля и способны двигаться по прямой линии движения и под действием весьма мощных магнитов. «Фермионы Брауна — Зака» сохраняли путь движения даже под воздействием поля с индукцией в 16 тесл — в 500 тыщ раз больше, чем у магнитного поля Земли!

Результаты открытия потом можно применить при разработке электрических устройств и аппаратуры, устойчивых к мощным магнитным полям. Исследователи подразумевают, что подобные квазичастицы реально следить не только лишь в графен-нитриде бора, да и в остальных двумерных материалах.

Ранее мы также докладывали о случайном открытии физиков, которое дозволяет стабилизировать реакции термоядерного синтеза, также о первом доказаном случае сверхпроводимости при комнатной температуре.

Источник: naked-science.ru

Ещё новости

Leave a Comment