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

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка