물리학자들은 양자 변칙 홀 효과를 보여줄 수 있는 새로운 장치를 개발했습니다. 안에
홀 효과란?
양자 홀 효과는 거시적인 현상입니다.그 본질은 재료의 횡저항이 단계적으로 변한다는 것입니다. 이는 2차원 전자 시스템에서 관찰될 수 있습니다. 이를 위해서는 낮은 온도와 강한 자기장이 필요합니다.
그러나 2차원 시스템은 자발적으로외부 자기장이 없는 경우에도 자체 자기장을 생성합니다. 예를 들어, 전자의 상호 작용의 결과로 발생하는 궤도 강자성의 도움으로. 이것은 비정상적인 양자 홀 효과입니다.
실생활에서의 효과의 예
흐르는 일반 와이어를 취하면전류 및 자기장을 사용하여 새로운 전압을 생성할 수 있습니다. 전류 흐름에 수직이 됩니다. 이른바 홀 효과다.
출처: MaximeMartinez, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons를 통해
해당하는 양자 버전이 있습니다.특정 증분 또는 양으로 발생하는 효과. 이것은 양자 비정상 홀 효과를 사용하여 새로운 고전도성 와이어 또는 양자 컴퓨터를 만들 수 있는 가능성을 열었습니다. 그러나 이 현상을 일으키는 물리학은 아직 완전히 이해되지 않았습니다.
과학자들은 무엇을 했습니까?
직원이 이끄는 연구원 그룹쓰쿠바 대학 재료 과학 연구소는 위상 절연체 재료를 사용했습니다. 그 안에서 전류는 경계면에서 흐르지만 주 질량을 통과하지 않아 양자 비정상 홀 효과가 발생합니다.
물리학자들은 강자성을 사용하여재료 - 철 - 장치의 최상층으로서 자기 근접 효과는 장애를 유발하지 않고 자기 순서를 유도할 수 있습니다. 이는 자성 불순물을 도핑하는 대체 방법으로 인해 발생했을 수 있습니다.
자기 순서를 기억하십시오.(자기 모멘트의 질서 정연한 공간 배열)은 자기 모멘트를 갖는 원자가 주기적으로 위치하는 노드에서 원자 및 결정 격자의 배열에서 장거리 질서를 갖는 고체에서 가장 많이 연구됩니다.
실험은 어땠나요?
그 결과, 양자 홀 효과에 의해 생성된 전류는 산란 없이 층 경계를 따라 흐를 수 있다. 그리고 이것은 새로운 에너지 절약 장치의 작동에 매우 유용합니다.
박막 계기 제작용주석 텔루라이드 위에 철 층으로 구성된 단결정 헤테로 구조는 분자 빔 에피택시에 의해 주형에서 성장되었습니다. 연구원들은 자기 모멘트는 있지만 전하가 없는 중성자를 사용하여 표면의 자화를 측정했습니다.
결론은 무엇입니까?
과학자들은 철과의 경계로부터 주석 텔루르화물 층에 강자성 질서가 약 2나노미터 정도 확립되어 있음을 발견했습니다. 놀랍게도 실온에서도 존재합니다.
스핀트로닉스 구현 프로젝트에 도움이 될 것입니다.차세대 및 양자 컴퓨팅 장치를 만듭니다. 이것은 양자 비정상 홀 효과를 보여주는 층이 필요합니다. 이제 이 연구에서 알 수 있듯이 상당히 쉽게 구할 수 있습니다.
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표지 사진: 호주의 Simon Whitehead, CC BY 2.0, Wikimedia Commons를 통해