Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες έχουν απεικονίσει ηλεκτρόνια στο QSL να διασπώνται σε σωματίδια που μοιάζουν με σπιν ή
Αυτό το επίτευγμα θα βοηθήσει στην ανάπτυξη εξαιρετικά γρήγορων κβαντικών υπολογιστών και ενεργειακά αποδοτικών υπεραγωγών.
Άλλοι ερευνητές έχουν δει διάφορα ίχνη αυτού του φαινομένου, αλλά έχουμε μια πραγματική εικόνα της κατάστασης στην οποία βρίσκεται το σπινόνι. Αυτό είναι κάτι καινούργιο.
Mike Crommy, Καθηγητής Φυσικής και Ανώτερος Ερευνητής στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley
Τα σπινόνια μπορούν να ονομαστούν σωματίδια φάντασμα, έτσικαθώς μπορούν περιστασιακά να παρατηρηθούν, αλλά είναι δύσκολο να αποδειχθεί το ίδιο το γεγονός της ύπαρξής τους. Χρησιμοποιώντας μια νέα μέθοδο, οι επιστήμονες παρείχαν μία από τις καλύτερες αποδείξεις για την ύπαρξη σπινονιών μέχρι σήμερα.
Σε ένα υγρό κβαντικής περιστροφής ή QSL, τα σπινόνια κινούνται ελεύθερα, μεταφέροντας θερμότητα και περιστροφή, αλλά χωρίς ηλεκτρικό φορτίο. Οι επιστήμονες τα είχαν αναζητήσει στο παρελθόν στηριζόμενοι σε μεθόδους θερμικής υπογραφής.
Στη νέα εργασία, οι συγγραφείς ανέπτυξαν δείγματα μονοστρωματικού δισελενιδίου του τανταλίου (1T-TaSe2) πάχους μόλις τριών ατόμων από την Προηγμένη Πηγή Φωτός (ALS) του Berkeley Lab.Αυτό το υλικό ανήκει σε μια κατηγορία υλικών που ονομάζονται διχαλκογενίδια μετάλλων μετάπτωσης (TMDCs).
Στη συνέχεια, η ομάδα χαρακτήρισε τις λεπτές μεμβράνες χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία φωτοεκπομπής γωνιακής ανάλυσης, μια τεχνική που συνήθως χρησιμοποιεί ακτίνες Χ.Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας μικροσκοπία σάρωσης σήραγγας (STM), οι ερευνητές εισήγαγαν ηλεκτρόνια από μια μεταλλική βελόνα σε ένα δείγμα TMDC κατασκευασμένο από δισελενίδιο του τανταλίου.
Μετά από αυτό, οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι όταν ένα ηλεκτρόνιο εγχέεται στο QSL από την άκρη του STM, διασπάται σε δύο διαφορετικά σωματίδια εντός του QSL:
- σπινόνια,
- Χρεώσεις.
Τα σωματίδια του σπινόν μεταφέρουν τελικά το σπιν ξεχωριστά, ενώ τα φορτία χωριστά φέρουν ένα ηλεκτρικό φορτίο.
Ως αποτέλεσμα, η εικόνα STM / STS το δείχνει αυτότα φορτία παγώνουν στη θέση τους, σχηματίζοντας αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν κύμα πυκνότητας φορτίου του Άστρου του Δαβίδ. Εν τω μεταξύ, τα σπινόνια διαχωρίζονται από τα ακινητοποιημένα φορτία και κινούνται ελεύθερα μέσα από το υλικό.
Διαβάστε περισσότερα:
Το γιγαντιαίο παγόβουνο A74 συγκρούεται με τις ακτές της Ανταρκτικής
Δύο νέα είδη δεινοσαύρων ανακαλύφθηκαν στην Κίνα
Ποιο είναι το φαινόμενο Kessler, και πότε και σε τι θα οδηγήσει η σύγκρουση δορυφόρων σε τροχιά;