Физики обнаружили аномальные электронные кристаллы в новом материале
Фото: gazeta.ru
Исследователи Массачусетского технологического института совершили прорывное открытие: в ультратонком материале толщиной в несколько нанометров электроны способны самоорганизовываться в кристаллические структуры, формируя подобие твердого тела. Это достижение открывает захватывающие перспективы для создания инновационных технологий будущего.
Эксперименты показали, что при температуре, близкой к абсолютному нулю, и варьировании электрического напряжения электроны в новом материале демонстрируют удивительную трансформацию. Вместо ожидаемого жидкоподобного поведения частицы внезапно образуют упорядоченные структуры, напоминающие ледяные кристаллы на атомарном уровне.
Ученые зафиксировали два ранее неизвестных состояния электронов, которые дополняют феномен дробного разделения зарядов. Эти открытия значительно расширяют понимание квантовых явлений в сложных материалах.
Сердцем исследования стал ромбоэдрический пентаслойный графен — уникальная форма графита с пятислойной углеродной решеткой особой конфигурации. Этот материал продолжает удивлять научное сообщество своими необычными свойствами.
Нынешняя работа стала логическим продолжением предыдущих открытий команды профессора Лонга Джу. Ранее им удалось наблюдать редкий квантовый эффект, при котором электроны проявляли свойства дробных частиц без внешнего магнитного поля.
В ходе новых экспериментов при охлаждении до 30 милликельвинов ученые обнаружили дополнительные фракционные состояния, а также зафиксировали целочисленный квантовый эффект Холла. Это явление, сравнимое с мгновенным затвердеванием электронной материи, стало настоящей сенсацией в научном мире.
«Представьте динамичный ландшафт, где потоки квантовой жидкости прокладывают русла сквозь кристаллические образования, — делится профессор Джу. — Примечательно, что аналогичные эффекты мы наблюдаем и в других модификациях графена, что указывает на целое семейство перспективных материалов с уникальными свойствами».
Ромбоэдрический графен продолжает раскрывать свой потенциал, предлагая исследователям все новые возможности. Каждое последующее исследование этого материала приносит удивительные открытия, укрепляя его репутацию настоящей сокровищницы для физиков.
«Это похоже на захватывающие поиски клада, где каждая находка превосходит предыдущую», — с энтузиазмом отмечает руководитель исследовательской группы.
Отдельно стоит отметить прогресс в смежной области: недавно был представлен экологичный метод переработки аккумуляторов с применением растительных компонентов, что подчеркивает динамичное развитие современных технологий.
