Przełom naukowy: naukowcy przypadkowo odkryli nowy stan materii

Przełom naukowy: naukowcy przypadkowo odkryli nowy stan materii

Nieoczekiwanie dla wszystkich naukowcy odkryli nowy sposób manipulowania ładunkiem elektrycznym. Badanie nazwano „nową fazą materii”. Efekt odkrył naukowiec Swastik Kar, profesor fizyki na Uniwersytecie Northeastern (USA).

„To jest granica naszej wyobraźni! Odkrycie może zmienić sposób wykrywania i przesyłania sygnałów. Ponadto może zmienić sposób, w jaki postrzegamy rzeczy, przechowujemy informacje i możliwości, o których moglibyśmy nawet nie myśleć ”.

Faktem jest, że zdolność do przemieszczania, manipulowania i przechowywania elektronów jest kluczem do większości nowoczesnych technologii. W nowym artykule opublikowanym w edycji Nanoscale, naukowcy opisali sposób, w jaki elektrony zrobiły coś zupełnie nowego – równomiernie rozprowadzały się w nieruchomym wzorze kryształu.

„Chciałbym powiedzieć, że jest to prawie jak nowa faza materii. Jest całkowicie elektroniczny.

Zjawisko to zaczęło się, gdy naukowcy eksperymentowali z materiałami krystalicznymi o grubości zaledwie kilku atomów, znanymi jako materiały dwuwymiarowe.

Takie materiały zbudowane są z powtarzającego się wzoru atomów, więc ich cienkie elektrony mogą poruszać się tylko w dwóch wymiarach. Układanie tych ultracienkich materiałów w stosy może powodować dziwne efekty, ponieważ warstwy oddziałują na siebie na poziomie kwantowym.

Zespół profesora Kar zbadał dwa takie dwuwymiarowe materiały: selenek bizmutu i dichalkogenek metalu przejściowego, ułożone jeden na drugim jak arkusze papieru. W wyniku eksperymentów odkryli coś naprawdę dziwnego.

Elektrony muszą się odpychać, ponieważ są naładowane ujemnie i oddalają się od innych rzeczy naładowanych ujemnie. Jednak to nie jest to, co robią elektrony w tych warstwach, zamiast tego utworzyły stacjonarną trzecią strukturę.

„Pod pewnymi kątami materiały te wydają się stanowić sposób na współdzielenie elektronów, które ostatecznie tworzą tę sieć geometryczną w regularnych odstępach czasu. Otrzymujemy doskonale powtarzalny zestaw wiązek czystych elektronów, które znajdują się między dwiema warstwami.

Zespół początkowo zakładał, że wynik był błędem. Struktury krystaliczne materiałów dwuwymiarowych są zbyt małe, aby można je było obserwować w ten sposób, dlatego fizycy używają specjalnych mikroskopów, które zamiast światła emitują wiązki elektronów. Kiedy elektrony przechodzą przez materiał, interferują ze sobą i tworzą wzór.

Korzystając ze złożonej matematyki i tego konkretnego wzoru, naukowcy próbowali odtworzyć kształt dwuwymiarowego materiału. Kiedy uzyskany wzór ujawnił trzecią warstwę, która nie mogła pojawić się w żadnej z pozostałych dwóch, badacz zasugerował, że coś poszło nie tak podczas tworzenia materiału lub podczas pomiaru.

Pomimo tego, że podobne zjawiska obserwowano wcześniej, to tylko w skrajnie niskich temperaturach, podczas gdy obserwacje badaczy odbywały się w temperaturze pokojowej. Ale po wielokrotnych testach i eksperymentach przeprowadzonych przez doktoranta Zacharię Hennigausena wyniki pozostały takie same.

W ten sposób w materiałach dwuwymiarowych pojawił się nowy obraz naładowanych plam w postaci sieci. I ten obraz zmienił się biorąc pod uwagę orientację powyższych warstw. Arun Bansil, wybitny profesor fizyki z Northeastern University, uważa, że ​​przyczyną tego zjawiska jest nieustanne podskakiwanie elektronów w materiale:

Dzieje się tak, ponieważ są przyciągane przez dodatnio naładowane jądra atomowe i odpychane przez inne ujemnie naładowane elektrony. Ale w tym przypadku jest coś w sposobie ułożenia tych ładunków – jest to kombinacja elektronów w określony wzór.

Tworzą te regiony, w których, jeśli wolisz, są jakieś „rowy w potencjalnym krajobrazie”, co wystarczy, aby elektrony utworzyły te wiązki ładunku. Jedynym powodem, dla którego elektrony zbierają się w bryły, jest potencjalna dziura.

Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: