Det klareste billede af elektronpartikler af en kvante -spin -væske opnås

Forskere har for første gang afbilledet, hvordan elektroner i QSL henfalder til spin-lignende partikler, eller

spinoner og ladningslignende partikler kaldet chargoner.

Denne præstation vil hjælpe med udviklingen af ​​ultrahurtige kvantecomputere og energieffektive superledere.

Andre forskere har set forskellige spor af dette fænomen, men vi har et reelt billede af den tilstand, hvor spinon er. Dette er noget nyt.

Mike Crommie, professor i fysik og seniorforsker ved Lawrence Berkeley National Laboratory

Spinons kan kaldes spøgelsespartikler, såsom de lejlighedsvis kan observeres, men det er svært at bevise selve deres eksistens. Ved hjælp af en ny metode har forskere fremlagt et af de bedste beviser for eksistensen af ​​spinoner til dato.

I en kvante -centrifugeringsvæske eller QSL bevæger spinoner sig frit og overfører varme og rotation, men uden elektrisk ladning. Forskere har tidligere ledt efter dem ved at stole på termiske signaturbaserede metoder.

I det nye værk voksede forfatterne enkeltlagprøver af tantaldiselenid (1T-TaSe2) kun tre atomer tykt fra Berkeley Labs Advanced Light Source (ALS). Dette materiale tilhører en klasse af materialer kaldet transition metal dichalcogenides (TMDC). 

Holdet karakteriserede derefter tynde film medved hjælp af vinkelopløst fotoemissionsspektroskopi bruger denne metode typisk  Røntgenstråler. Dernæst ved hjælp af scanning tunneling mikroskopi (STM) injicerede forskerne elektroner fra en metalspids i en tantaldiselenid TMDC-prøve.

Herefter fandt forfatterne ud af, at når en elektron sprøjtes ind i QSL'en fra spidsen af ​​STM'en, deler den sig i to forskellige partikler inde i QSL'en:

  • spinoner,
  • gebyrer. 

Spinonpartikler bærer i sidste ende spin separat, mens ladninger separat bærer en elektrisk ladning.

Som et resultat viser STM / STS -billedet detladningerne fryser på plads og danner det, forskere kalder ladetæthedsbølgen af ​​Davidsstjernen. I mellemtiden adskilles spinonerne fra de immobiliserede ladninger og bevæger sig frit gennem materialet.

Læs mere:

Kæmpe isbjerg A74 kolliderer med Antarktis kyst

To nye dinosaurarter opdaget i Kina

Hvad er Kessler -effekten, og også hvornår og hvad vil kollisionen af ​​satellitter i kredsløb føre til?