Может ли электронный лёд в графене изменить квантовую электронику?

Физики из Массачусетского технологического института представили результаты экспериментов, опубликованных в журнале Nature, по созданию нового квантового состояния в ультратонком графене.
Может ли электронный лёд в графене изменить квантовую электронику?
Изображение носит иллюстративный характер

Изучался графен – лист углерода толщиной в один атом с ячеистой структурой, обладающий исключительной прочностью и высокой электропроводностью. Модифицированный ромбоэдрический пентаслойный графен, состоящий из пяти особым образом уложенных слоев, получил обозначение «золотая жила графена» благодаря множеству уникальных свойств.

Квантовая конструкция реализована в виде «квантового сэндвича»: ромбоэдрический пентаслойный графен размещён между слоями гексагонального нитрида бора. Применение различных напряжений позволяло управлять электронной конфигурацией и исследовать поведение электронов в многослойной структуре.

При определённых условиях электроны демонстрировали явление фракционирования, расщепляясь на части, что является проявлением дробного квантового эффекта Холла. Ранее этот эффект наблюдали только в сложных системах при сильных магнитных полях, а здесь он проявился без внешнего магнитного воздействия.

При температурах около 30 милликельвинов электроны замерзали, формируя электронный лёд, который сосуществовал с жидкой фазой электронов, ответственных за дробный квантовый эффект Холла. Аналогия с картой, где «реки» представляют текучие электроны, а «ледники» – замёрзшие, подчёркивает возможность изменения «ландшафта» квантовых состояний посредством управления напряжением.

Луна Цзюй и коллеги отметили: «Мы нашли золотую жилу, и каждая лопата открывает что-то новое». Это высказывание иллюстрирует глубокий интерес к изучению многогранного поведения электронов и перспективы дальнейших исследований в области графена.

Явление обнаружено как в ромбоэдрическом пентаслойном, так и в четырехслойном ромбоэдрическом графене, что указывает на его универсальность и характерность для целого класса материалов.

Контроль квантовых состояний в ультратонких материалах открывает новые возможности для создания квантовых компьютеров, сверхпроводников и других передовых электронных устройств, демонстрируя практическую значимость полученных результатов.


Новое на сайте

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b]
Ссылка