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

19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и... 19156Научная революция цвета в женской моде викторианской эпохи 19155Как новый сканер Microsoft обнаруживает «спящих агентов» в открытых моделях ИИ? 19154Как новая кампания DEADVAX использует файлы VHD для скрытой доставки трояна AsyncRAT? 19153Как новые китайские киберкампании взламывают госструктуры Юго-Восточной Азии? 19152Культ священного манго и закат эпохи хунвейбинов в маоистском Китае 19151Готовы ли вы к эре коэффициента адаптивности, когда IQ и EQ больше не гарантируют успех? 19150Иранская группировка RedKitten применяет сгенерированный нейросетями код для кибершпионажа
Ссылка