Физици създадоха ново устройство, което може да демонстрира квантов аномален ефектХол.В
Какво представлява ефектът на Хол?
Квантовият ефект на Хол е макроскопично явление, което гласи, че съпротивлението на срязване в материала се променя на стъпки.Може да се наблюдава в двуизмерни електронни системи, изискващи ниски температури и силни магнитни полета.
Въпреки това, една двумерна система може спонтанногенерират свое собствено магнитно поле, дори и при липса на външни полета. Например с помощта на орбитален феромагнетизъм, който възниква в резултат на взаимодействието на електрони. Това е аномалният квантов ефект на Хол.
Пример за ефекта в реалния живот
Ако вземем обикновена жица, през която течеелектрически ток и използвайте магнитното поле, можете да създадете ново електрическо напрежение. Тя ще бъде перпендикулярна на текущия поток. Това е така нареченият ефект на Хол.
Източник: MaximeMartinez, CC BY-SA 4.0, чрез Wikimedia Commons
Съществува съответната му квантова версияефект, който възниква с определени увеличения или кванти. Това отвори възможността за използване на квантовия аномален ефект на Хол за създаване на нови високопроводими проводници или дори квантови компютри. Въпреки това, физиката, която води до това явление, все още не е напълно разбрана.
Какво са направили учените?
Група изследователи, ръководени от служителиИнститутът по наука за материалите на университета в Цукуба използва топологичен изолационен материал. При него токът протича по интерфейсите, но не преминава през основната маса, за да предизвика квантовия аномален ефект на Хол.
Физиците са открили, че използвайки феромагнитен материал - желязо - като най-горния слой на устройството, магнитният ефектТя може да бъде причинена от алтернативен метод на магнитен допинг с магнитни примеси.
Спомнете си, че магнитното подреждане(подредено пространствено разположение на магнитните моменти) е най-изучено в твърди тела, които имат далечен ред в подреждането на атомите и кристална решетка, в чиито възли периодично се намират атоми с магнитни моменти.
Как беше експериментът?
В резултат на това токът, генериран от квантовия аномален ефект на Хол, може да премине по границата на слоя без разсейване. И това е много полезно за работата на нови енергоспестяващи устройства.
За създаване на инструмент за тънък филммонокристална хетероструктура, която се състои от слой желязо върху калаен телурид, се отглежда върху шаблон чрез епитаксия с молекулен лъч. Изследователите измерват магнетизацията на повърхността с помощта на неутрони, които имат магнитен момент, но нямат електрически заряд.
Какъв е долният ред?
Учените установили, че феромагнитният ред е установен на около два нанометра в слоя калаен телурид отТрябва да се отбележи, че съществува дори при стайна температура.
Това ще помогне в проекта за внедряване на спинтроникаследващо поколение и създаване на квантови изчислителни устройства. Това просто изисква слоеве, които демонстрират квантовия аномален ефект на Хол. Сега, както това проучване показа, е сравнително лесно да се получи.
Прочетете още:
Космическият самолет ще достави товари до МКС и ще кацне на редовно "летище"
Звездата се приближи до черната дупка и тя беше разкъсана: учените наблюдаваха това от три телескопа
Физиците обясняват „космическото несъответствие“ на Хокинг: как то ще промени науката
Снимка на корицата: Саймън Уайтхед от Австралия, CC BY 2.0, чрез Wikimedia Commons