Получено самое четкое изображение электронных частиц квантовой спиновой жидкости

Mokslininkai pirmą kartą pavaizdavo, kaip QSL elektronai skyla į sukimąsi panašias daleles arba

spinonai ir į krūvį panašios dalelės, vadinamos krūvininkais.

Šis pasiekimas padės kurti itin greitus kvantinius kompiuterius ir energiją taupančius superlaidininkus.

Kiti tyrinėtojai matė įvairių šio reiškinio pėdsakų, tačiau mes turime tikrą vaizdą apie būklę, kurioje yra spinonas. Tai kažkas naujo.

Mike'as Crommie, fizikos profesorius ir Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos vyresnysis mokslininkas

Spinonus galima pavadinti vaiduoklių dalelėmis, taigikaip juos kartais galima pastebėti, tačiau sunku įrodyti patį jų egzistavimo faktą. Naudodami naują metodą, mokslininkai pateikė vieną iš geriausių spinonų egzistavimo įrodymų.

Kvantiniame sukimosi skystyje arba QSL spinonai laisvai juda, perduodami šilumą ir sukimąsi, bet be elektros krūvio. Mokslininkai jų anksčiau ieškojo remdamiesi terminiais parašais pagrįstais metodais.

Naujame darbe autoriai išaugo vienasluoksniaitik trijų atomų storio tantalo diselenido (1T-TaSe2) mėginiai iš Berkeley Lab pažangaus šviesos šaltinio (ALS). Ši medžiaga priklauso medžiagų, vadinamų pereinamųjų metalų dikalkogenidais (TMDC), klasei. 

Tada komanda apibūdino plonas plėvelesnaudojant kampo skiriamąją gebą fotoemisijos spektroskopiją, šis metodas paprastai naudoja  rentgeno spinduliai. Tada, naudodami skenuojančią tunelinę mikroskopiją (STM), tyrėjai suleido elektronus iš metalinio antgalio į tantalo diselenido TMDC mėginį.

Po to autoriai nustatė, kad kai elektronas įšvirkščiamas į QSL iš STM galo, jis skyla į dvi skirtingas daleles QSL viduje:

  • spinonai,
  • mokesčiai. 

Spinono dalelės galiausiai atlieka sukimąsi atskirai, o įkrovimai atskirai - elektros krūvį.

Dėl to STM / STS vaizdas tai rodokrūviai sustingsta ir susidaro tai, ką mokslininkai vadina Dovydo žvaigždės krūvio tankio banga. Tuo tarpu spinonai yra atskirti nuo imobilizuotų krūvių ir laisvai juda per medžiagą.

Skaityti daugiau:

Milžiniškas ledkalnis A74 susiduria su Antarktidos pakrante

Kinijoje atrastos dvi naujos dinozaurų rūšys

Kas yra Kesslerio efektas, taip pat kada ir ką sukels orbitoje esančių palydovų susidūrimas?