Fizycy odkrywają dziwną formę kryształu, w którym elektrony nie mogą się poruszać: ScienceAlert

Kwantowe przepisy ruchu drogowego zastosowane do ulic 3D z pewnego rodzaju kryształu mogą zahamować godziny szczytu elektronicznego.

Poszukując nowych materiałów, które mogłyby zawierać nowe, egzotyczne stany materii, fizycy z Rice University w USA przeprowadzili eksperyment, w wyniku którego swobodne elektrony pozostały na miejscu.

Chociaż zjawisko to zaobserwowano w materiałach, w których związane są elektrony Jeszcze tylko dwaPo raz pierwszy zaobserwowano go w trójwymiarowej krystalicznej sieci mineralnej, znanej jako pirochlor. Technika ta zapewnia naukowcom nowe narzędzie do badania mniej konwencjonalnych aktywności cząstek przenoszących ładunek.

„Szukamy materiałów, które potencjalnie mają nowe stany materii lub nowe egzotyczne cechy, które nie zostały jeszcze odkryte”. On mówi Fizyk z Uniwersytetu Rice, Ming Yi.

Tak jak światło można opisać w sposób podobny do fal i cząstek, tak samo można opisać elementy składowe atomów.

Zachowanie elektronów w postaci fal kwantowych jest niezbędne do zrozumienia, w jaki sposób ich aktywność jest koordynowana w określonych warunkach. Po ochłodzeniu fale elektronów mogą łączyć się ze sobą w aktach splątania, które pozwalają im przesuwać się przez materiały stałe, takie jak duchy, tworząc energooszczędne materiały zwane nadprzewodnikami.

Zachowaniem elektronów można zarządzać na inne sposoby. Ułożenie elementów w odpowiednich proporcjach tworzy unikalne skrzyżowania, które wyglądają trochę jak sygnalizacja świetlna, redukując chaotyczny zgiełk pieszych i osób dojeżdżających do delikatnego pełzania w tzw. Inżynierska frustracja.

Nadchloran Są to złożone minerały o specyficznej strukturze, która czyni je przydatnymi do szeregu celów badawczych i przemysłowych. Skonstruowanie takiego z mieszaniny miedzi, wanadu i siarki umożliwiło naukowcom opracowanie metalowej folii, która może kierować fale elektronowe do punktów dławiących.

„Ten efekt interferencji kwantowej przypomina fale falujące po powierzchni stawu i spotykające się czołowo”. On mówi Tak.

„Zderzenie tworzy falę stacjonarną, która się nie porusza. W przypadku geometrycznie sfrustrowanych materiałów sieciowych to funkcje fal elektronicznych zakłócają destrukcyjnie”.

READ  Nasze słońce może nie być tak duże, jak myśleliśmy: alarm naukowy

Technika tzw Spektroskopia fotoemisyjna pod określonym kątem Umożliwiło to zespołowi zmierzenie energii i pędu elektronów w sieci 3D, pokazując, że jeden nie jest tak zależny od drugiego jak zwykle.

W tej niezwykłej przestrzeni znanej jako A Płaski pasekInterakcjami między pasywnymi elektronami rządzi inny zestaw zasad, który teoretycznie może dać fizykom nowy sposób zrozumienia zjawisk elektromagnetycznych, takich jak nadprzewodnictwo.

Chociaż podobne zlokalizowane elektrony zaobserwowano w materiałach 2D znanych jako sieci Kagome, pojawienie się płaskiego pasma fal zakłócających przedostających się przez siatkę 3D stanowi dowód słuszności koncepcji, która może prowadzić do zupełnie nowej klasy materiałów.

„Pyrochlor nie jest jedyną grą w mieście”. On mówi Fizyk z Uniwersytetu Ryżowego Kimiao Si.

„To nowa zasada projektowania, która pozwala teoretykom przewidywać identyfikację materiałów, w których powstają płaskie pasma w wyniku silnych korelacji elektronicznych”.

Badanie to zostało opublikowane w Fizyka przyrody.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *