Získá se nejjasnější obraz elektronových částic kvantové spinové kapaliny

Vědci poprvé zobrazili, jak se elektrony v QSL rozpadají na částice podobné spinu, popř

spinony a náboje podobné částice zvané chargony.

Tento úspěch pomůže při vývoji ultrarychlých kvantových počítačů a energeticky účinných supravodičů.

Jiní badatelé viděli různé stopy tohoto jevu, ale my máme skutečný obraz o stavu, ve kterém se spinon nachází. To je něco nového.

Mike Crommie, profesor fyziky a hlavní vědec v Lawrence Berkeley National Laboratory

Spinony lze nazvat částicemi duchů, takžejak je lze příležitostně pozorovat, ale je obtížné prokázat samotný fakt jejich existence. Pomocí nové metody vědci předložili jeden z nejlepších důkazů o existenci spinonů k dnešnímu dni.

V kvantové spinové kapalině nebo QSL se spinony pohybují volně, přenášejí teplo a rotaci, ale bez elektrického náboje. Vědci je dříve hledali a spoléhali se na metody založené na tepelném podpisu.

V novém díle se autoři rozrostli o jednovrstvostvzorky diselenidu tantalu (1T-TaSe2) o tloušťce pouhých tří atomů z Advanced Light Source (ALS) společnosti Berkeley Lab. Tento materiál patří do třídy materiálů nazývaných dichalkogenidy přechodných kovů (TMDC). 

Tým poté charakterizoval tenké vrstvy pomocívyužívající úhlově rozlišenou fotoemisní spektroskopii, tato metoda typicky využívá  rentgenové snímky. Poté vědci pomocí skenovací tunelové mikroskopie (STM) vstříkli elektrony z kovového hrotu do vzorku TMDC diselenidu tantalu.

Poté autoři zjistili, že když je elektron vstříknut do QSL ze špičky STM, rozdělí se uvnitř QSL na dvě různé částice:

  • spinony,
  • poplatky. 

Částice spinonu nakonec nesou spin samostatně, zatímco náboje zvlášť nesou elektrický náboj.

Výsledkem je, že obrázek STM / STS to ukazujenáboje zamrzají na místě a vytvářejí takzvanou vlnu hustoty náboje Davidovy hvězdy. Mezitím jsou spinony odděleny od imobilizovaných nábojů a volně se pohybují materiálem.

Přečtěte si více:

Obří ledovec A74 se střetává s pobřežím Antarktidy

V Číně byly objeveny dva nové druhy dinosaurů

Co je Kesslerův efekt a také kdy a k čemu povede srážka satelitů na oběžné dráze?