Získa sa najjasnejší obraz elektrónových častíc kvantovej spinovej kvapaliny

Po prvýkrát vedci zobrazili elektróny v QSL, ktoré sa rozpadajú na častice podobné spinu, alebo

spinóny a častice podobné náboju nazývané chargony.

Tento úspech pomôže pri vývoji ultrarýchlych kvantových počítačov a energeticky účinných supravodičov.

Iní vedci videli rôzne stopy tohto javu, ale my máme skutočný obraz o stave, v ktorom sa spinon nachádza. Toto je niečo nové.

Mike Crommy, profesor fyziky a vedúci výskumný pracovník v Národnom laboratóriu Lawrencea Berkeleyho

Spinony možno nazvať časticami duchov, takžeako ich možno príležitostne pozorovať, ale je ťažké dokázať samotný fakt ich existencie. Vedci pomocou novej metódy predložili jeden z najlepších dôkazov o existencii spinónov, ktoré boli doteraz k dispozícii.

V kvantovej spinovej kvapaline alebo QSL sa spinóny voľne pohybujú, prenášajú teplo a rotujú, ale bez elektrického náboja. Vedci ich predtým hľadali spoliehajúc sa na metódy založené na tepelnom podpise.

V novej práci autori vypestovali jednovrstvové vzorky tantaldiselenidu (1T-TaSe2) len tri atómy hrubé z pokročilého zdroja svetla (ALS) laboratória Berkeley.Tento materiál patrí do triedy materiálov nazývaných dichalkogenidy prechodných kovov (TMDC). 

Tím potom charakterizoval tenké filmy pomocou fotoemisnej spektroskopie s uhlovým rozlíšením, techniky, ktorá zvyčajne používa  röntgenové lúče.Ďalej pomocou skenovacej tunelovej mikroskopie (STM) výskumníci vstrekli elektróny z kovovej ihly do vzorky TMDC vyrobenej z tantaldiselenidu.

Potom autori zistili, že keď je elektrón vstreknutý do QSL zo špičky STM, rozpadá sa na dve rôzne častice v QSL:

  • spinony,
  • Poplatky. 

Častice spinónu v konečnom dôsledku nesú spin zvlášť, zatiaľ čo náboje oddelene nesú elektrický náboj.

Výsledkom je, že obrázok STM / STS to ukazujenáboje zamrznú na mieste a vytvoria takzvanú vlnu hustoty náboja Dávidovej hviezdy. Medzitým sa spinony oddelia od imobilizovaných nábojov a voľne sa pohybujú materiálom.

Čítaj viac:

Obrovský ľadovec A74 sa zrazí s pobrežím Antarktídy

V Číne boli objavené dva nové druhy dinosaurov

Čo je to Kesslerov efekt a tiež kedy a k čomu povedie zrážka satelitov na obežnej dráhe?