15:25 2023-10-03
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Fizicienii realizează fracţionare fără câmp magnetic
_ Fizicienii realizează fracţionare fără un magnetic câmp
Pe lista de vis a multor fizicieni ai materiei condensate se observă fracționalizarea, fenomenele unei stări colective de electroni purtând o sarcină care este o fracțiune din sarcina electronului, fără câmp magnetic.
„Aceasta nu înseamnă că electronul în sine poate fi împărțit în bucăți”, a spus Eun-Ah Kim, profesor de fizică la Colegiul de Arte și Științe (A&S). „Mai degrabă, un grup de electroni poate acționa ca și cum ar avea un deficit de sarcină care este doar o fracțiune dintr-o sarcină a electronilor. O astfel de observație este un apogeu al efectului non-trivial care se poate manifesta interacțiunea puternică între electroni.”
Atingerea acestor stări care poartă o sarcină fracționată nu este doar de interes intelectual, a spus Kim; poate fi utilă pentru noi aplicații tehnologice, cum ar fi calculul cuantic.
Cercetătorii din grupul Kim prezic o modalitate de a obține fracționalizarea fără un câmp magnetic, o teorie pe care o detaliază în „Fracționalizarea în statele izolatoare fracționale corelate la n. ± 1/3 Filled Twisted Bilayer Graphene”, publicat în Physical Review Letters. Dan Mao, un bursier postdoctoral al Institutului Bethe/Wilkins/Kavli de la Cornell (KIC) la Laboratorul de Fizică Atomică și Solidară (LASSP), este autorul principal. Kim și doctorandul Kevin Zhang sunt co-autori.
În cercetările anterioare, fizicienii au realizat fracționalizare folosind câmpuri magnetice pentru a suprima energia cinetică, amplificarea efectelor de interacțiune și realizarea celebrului efect Hall cuantic fracționat în sisteme bidimensionale. . Dar, din moment ce câmpurile magnetice puternice sunt disponibile numai în laboratoarele specializate, a spus Kim, a existat mult interes în găsirea de strategii pentru a realiza fracționarea fără un câmp magnetic.
Grupul Kim, care face progrese folosind în afara perspectivele cutiei, am văzut o oportunitate unică de a valorifica gândirea geometrică într-o rețea de grafen bistrat răsucit (TBG) pentru a prezice noi efecte. Este o abordare inedită; utilizarea perspectivelor geometrice este obișnuită în studiile sistemelor magnetice, a spus Kim, dar nu a fost folosită înainte pentru a studia distribuția sarcinii, deoarece adesea funcțiile de undă electronică sunt nori izotropi centrați pe site-uri de rețea.
„Printre un aspect foarte ciudat. a vieții electronilor în grafenul cu două straturi răsucite este faptul că funcția de undă a electronilor nu poate fi plasată pe un singur loc, dar este constrânsă să fie răspândită pe mai multe site-uri de rețea moiré”, a spus Kim. „În plus, răspândirea funcției de undă ia o formă anizotropă, de trifoi cu trei foi.”
Folosind aceste sisteme de grafen moiré, cercetătorii propun existența unor faze izolatoare fracționale corelate, caracterizate prin anumite proprietăți:
< „Descoperirea noastră prezintă domeniul cu un prim cadru fizic pentru explorarea conceptelor teoretice noi și noi ale simetriilor emergente și dinamicii fractonice”, a spus Kim. Ea și ceilalți cercetători colaborează cu colegii experimentali pentru a confirma predicțiile experimental. Ei raportează rezultate preliminare promițătoare.„Am zgâriat doar suprafața”, a spus Kim. „Având un cadru concret pentru a studia noi concepte teoretice, putem explora proprietăți măsurabile ale noilor concepte, cum ar fi simetriile emergente și dinamica fractonică.”
Comentarii:
Adauga Comentariu