Китайски учени за първи път откриват квантово триене в сгънат графен

Китайски изследователи от Института по химична физика в Ланджоу направиха научен пробив, като за първи път експериментално откриха рядко квантово триене в сгънат графен.

Екип, ръководен от професор Джан Джунян и доцент Гонг Женбинг, използва високопрецизна наноманипулация, за да създаде графенови извивки с контролирана кривина и брой слоеве, което им позволява да изучават поведението на триене на атомно ниво, съобщава South China Morning Post .

Резултатите от експеримента бяха изумителни — триенето в зоната на огъване не се увеличава линейно с броя на графеновите слоеве, както се очакваше. Напротив, то се променя нелинейно, понякога дори намалява с увеличаване на дебелината. Това оспорва класическите модели на триене, които не отчитат квантовите ефекти във взаимодействието на твърдите тела.

Изследователите смятат, че това е първото в историята потвърждение за съществуването на квантово триене между две твърди повърхности. Същността на явлението е, че вътрешните деформации на материала променят движението на електроните, принуждавайки ги да преминат в стационарни енергийни състояния — псевдо-неравенства на Ландау. Това намалява загубата на енергия под формата на топлина и съответно намалява триенето.

Експериментът е проведен върху графенова система, охладена до ултраниски температури. Екипът планира да тества възможността за наблюдение на квантово триене в други материали и при по-високи температури. Според учените, по-нататъшното изучаване на този ефект отваря пътя към създаването на технологии, които ще сведат до минимум загубите на енергия в наноелектрониката и квантовите компютри.

Подробности за изследването са публикувани в списание Nature Communications.