Физики впервые поймали электроны в 3D-кристалл

Физики впервые поймали электроны в 3D-кристалл Физика, Исследования, Электроны, Кристаллы, Сверхпроводники

Редкое электронное состояние достигается благодаря особому кубическому расположению атомов (на фото), которое напоминает японское искусство ”кагоме". Полученные результаты дают ученым новый способ исследовать редкие электронные состояния в 3D материалах.

Электроны движутся через проводящий материал, подобно пассажирам поездов в разгар часа пик. Заряженные частицы могут толкаться и сталкиваться друг с другом, но по большей части им нет дела до других электронов, поскольку они несутся вперед, каждый со своей собственной энергией.

Но когда электроны материала оказываются в ловушке вместе, они могут перейти в одно и то же энергетическое состояние и вести себя как единое целое. В физике это состояние известно как электронная "плоская полоса". Ученые предсказывают, что когда электроны находятся в таком состоянии, они могут начать ощущать квантовые эффекты других электронов и действовать скоординированными квантовыми способами. Тогда может проявиться экзотическое поведение, такое как сверхпроводимость и уникальные формы магнетизма.

Физики из Массачусетского технологического института успешно захватили электроны в чистый кристалл. Впервые ученым удалось создать плоскую электронную полосу в трехмерном материале. С помощью некоторых химических манипуляций исследователи также показали, что они могут превратить кристалл в сверхпроводник — материал, который проводит электричество с нулевым сопротивлением.

Атомная геометрия кристалла делает возможным состояние захваченных электронов. Синтезированный физиками кристалл имеет расположение атомов, напоминающее плетеные узоры в "кагоме", японском искусстве плетения корзин. В этой специфической геометрии исследователи обнаружили, что электроны были "заключены в клетку", а не прыгали между атомами и располагались в одной и той же энергетической полосе.

Подробнее: https://phys.org/news/2023-11-physicists-electrons-3d-crysta...

Рубежи науки

40 постов29 подписчиков

Добавить пост

Правила сообщества

Не хочется видеть:

Оффтоп, флуд, троллинг, мат, оскорбления (в любом виде), не аргументированную критику.

Хочется видеть:

Вежливость, грамотность, аргументированную критику.

Подробнее