Физичари су произвели нови уређај који може да демонстрира квантни аномални Холов ефекат. ИН
Шта је Халл ефекат?
Квантни Холов ефекат је макроскопски феномен.Његова суштина је да се попречни отпор у материјалу мења у корацима. Може се посматрати у дводимензионалним електронским системима. Ово захтева ниске температуре и јака магнетна поља.
Међутим, дводимензионални систем може спонтаногенеришу сопствено магнетно поље, чак и у одсуству спољашњих поља. На пример, уз помоћ орбиталног феромагнетизма, који настаје као резултат интеракције електрона. Ово је аномални квантни Холов ефекат.
Пример ефекта у стварном животу
Ако узмемо обичну жицу кроз коју протичеелектричну струју, и користећи магнетно поље, можете створити нови електрични напон. Биће окомито на струјни ток. Ово је такозвани Холов ефекат.
Извор: МакимеМартинез, ЦЦ БИ-СА 4.0, преко Викимедиа Цоммонс
Постоји његова одговарајућа квантна верзијаефекат који се јавља са одређеним инкрементима, или квантима. Ово је отворило могућност коришћења квантног аномалног Холовог ефекта за стварање нових високо проводљивих жица или чак квантних рачунара. Међутим, физика која доводи до овог феномена још увек није у потпуности схваћена.
Шта су научници урадили?
Група истраживача на челу са запосленимаИнститут за науку о материјалима Универзитета у Цукуби користио је тополошки изолаторски материјал. У њему струја тече на интерфејсима, али не пролази кроз главну масу да би изазвала квантни аномални Холов ефекат.
Физичари су открили да помоћу феромагнетнихматеријал - гвожђе - као горњи слој уређаја, ефекат магнетне близине може довести до магнетног уређења без уношења поремећаја. Могла је бити узрокована алтернативним методом допинга магнетним нечистоћама.
Подсетимо се да је магнетни поредак(уређени просторни распоред магнетних момената) највише се проучава код чврстих тела која имају далекосежни поредак у распореду атома и кристалне решетке, у чијим чворовима се периодично налазе атоми са магнетним моментима.
Како је прошао експеримент?
Као резултат, струја генерисана квантним аномалним Холовим ефектом може проћи дуж границе слоја без расејања. А ово је веома корисно за рад нових уређаја за уштеду енергије.
За израду танкослојног инструментамонокристална хетероструктура, која се састоји од слоја гвожђа на врху телурида калаја, узгајана је на шаблону епитаксијом молекуларног зрака. Истраживачи су измерили магнетизацију површине помоћу неутрона, који имају магнетни момент, али немају електрични набој.
Која је суштина?
Научници су открили да се феромагнетни ред успоставља приближно два нанометра у слоју телурида калаја од границе са гвожђем. Занимљиво је да постоји чак и на собној температури.
То ће помоћи у пројекту имплементације спинтроникеследеће генерације и креирају квантне рачунарске уређаје. Ово само захтева слојеве који демонстрирају квантни аномални Холов ефекат. Сада, као што је ова студија показала, прилично је лако добити.
Опширније:
Свемирски авион ће испоручити терет на ИСС и слетети на обичан „аеродром“
Звезда се приближила црној рупи и она је била поцепана: научници су то посматрали са три телескопа
Физичари објашњавају Хокингову 'космичку неусклађеност': како ће то променити науку
Насловна фотографија: Сајмон Вајтхед из Аустралије, ЦЦ БИ 2.0, преко Викимедиа Цоммонс