Fizicienii au descoperit un nou tip de cvasiparticule

O astfel de descoperire neobișnuită a fost făcută de inginerii de la Universitatea din Manchester, care lucrau sub conducerea lui A. Joc. Au descoperit o familie complet nouă de cvasiparticule în nitrură de grafen-bor. Aceste noi cvasiparticule se numesc fermioni Brown-Zack. Este vorba despre această descoperire unică pe care ți-o voi spune acum.

Cum au fost descoperite noi particule

Descoperirea a devenit posibilă datorită muncii minuțioase a inginerilor, în timpul căreia au reușit să alinieze aproape perfect rețeaua atomică a stratului de grafen cu stratul izolant de nitrură de bor. În acest caz, sa dovedit a modifica semnificativ proprietățile grafenului în sine.

Deci, conform explicațiilor participanților la experiment, într-un câmp magnetic zero, traiectoria mișcării electronilor este simplă până când un câmp magnetic este aplicat materialului. După un astfel de impact, traiectoria electronilor se schimbă și capătă o formă arcuită.

Deci, în grafenul aliniat, se manifestă inițial exact aceleași proprietăți. Dar dacă câmpul magnetic cu anumiți parametri este aranjat într-un mod special, atunci particulele din grafen aliniat se mișcă din nou rectiliniu, ca și când nu ar fi deloc câmp magnetic.

Acest comportament al electronilor este foarte diferit de ipotezele teoretice. Și oamenii de știință au legat acest fenomen de formarea unor cvasiparticule necunoscute anterior, cu mobilitate crescută într-un câmp magnetic puternic.

Înainte de experimentul actual, comportamentul general al electronilor într-un strat de grafen a fost descris folosind fermioni Diekard - un tip special de fermioni. Dar nu au putut descrie noile proprietăți observate.

De aceea, autorii studiului au propus fermioni Brown-Zack complet noi. Acestea sunt cvasiparticule speciale care există în superrețele de grafen într-un câmp magnetic crescut.

În principiu, ele pot fi reprezentate ca vibrații cumulative ale electronilor într-un strat de grafen, care demonstrează „comportament colectiv” la fel ca o particulă uriașă cu masă zero.

Datorită proprietăților lor unice, noile cvasiparticule practic nu reacționează în niciun fel la câmpurile magnetice puternice și sunt capabile să se deplaseze de-a lungul unei căi drepte.

În același timp, experimentele au arătat că noile particule au rămas drepte în mișcare la o inducție magnetică de 16 Tesla (care este de 500.000 de ori mai mare decât câmpul magnetic natural al Pământului).

Unde poate fi aplicată descoperirea

Orice descoperire ar trebui să fie utilă și, potrivit oamenilor de știință, descoperirea lor își va găsi aplicația. la crearea de noi dispozitive electronice care vor avea o rezistență specială la magnetice câmpuri.

Experimentele în această direcție continuă, iar oamenii de știință vor experimenta cu alte două dimensiuni materiale, deoarece există o mare probabilitate ca cvasiparticule similare să existe în altele materiale.

Mi-a plăcut articolul, apoi am ridicat degetele mari și ne asigurăm că ne abonăm. Vă mulțumim pentru atenție!