Международен екип от изследователи, ръководен от Лабораторията за квантов транспорт със силни корелации на RIKEN CEMS демонстрира първия в света съвършен полуметал на Вайл. Това откритие решава десетилетен проблем в областта на квантовите материали.
Фермионите на Вайл възникват като колективни квантови възбуждания на електрони в кристали и притежават екзотични електромагнитни свойства, което ги прави обект на голямо внимание от страна на учените по целия свят. Досега обаче изследваните материали показваха неидеална проводимост, при която второстепенните електронни състояния играеха основна роля, което не позволяваше да се наблюдават ефектите на Вайловите фермиони. Сега учените са създали материал, съдържащ единична двойка фермиони на Вайл без излишни електронни състояния.
Работата на учените е публикувана в Nature и е резултат от 4-годишно сътрудничество между RIKEN, Токийския университет, Университета Тохоку и Технологичния университет Нанянг в Сингапур. Изследователите създават полуметал на Вайл на базата на топологичния полупроводник Bi₂Te₃, като заменят част от бисмута в него с хром, получавайки (Cr,Bi)₂Te₃.
Според един от авторите, Рьота Уатанабе, аномалният ефект на Хол, наблюдаван в този материал сигнализира за наличието на нова физика. Уникално простата електронна структура позволи резултатите да бъдат обяснени с помощта на точна теория, свързваща този ефект с фермионите на Вайл.
Иля Белополски от RIKEN отбеляза, че откритието е било изненада, тъй като теоретичните и експерименталните основи за създаването на такъв материал са били известни още преди десетилетие, но липсата на комуникация между различните научни общности е забавила напредъка. Той отдаде успеха на изследването на уникалната атмосфера на творчество и сътрудничество в RIKEN.
Новото откритие има потенциал за приложение в терахерцови устройства. Полуметалите, за разлика от полупроводниците могат да поглъщат нискочестотна светлина, включително терахерцови вълни. Изследователите предвиждат материалът да се използва и във високочувствителни сензори, енергийно ефективна електроника и нови оптоелектронни устройства.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
