นักฟิสิกส์เป็นครั้งแรกในระหว่างการทดลองเห็นวังวนของอิเล็กตรอน

ในระหว่างการทำงาน ทีมงานได้ศึกษาตัวนำที่ทำจากทังสเตนเทลลูไรด์ ซึ่งส่วนหลังได้แสดงคุณสมบัติของไวล์

กึ่งโลหะ 

Weyl semimetal เป็นอะนาล็อกสามมิติกราฟีน ผลึกสองมิติที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว ในวัสดุนี้ การกระเจิงของอิเล็กตรอนจะเกิดขึ้นที่พื้นผิวตัวนำที่มีความหยาบมาก หลังเกิดขึ้นที่มุมเล็ก ๆ และไม่เปลี่ยนพลังงาน กระบวนการนี้ทำให้เกิดความหนืดที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นกระแสไฟฟ้าจึงเริ่มเคลื่อนที่เหมือนของเหลวอิเล็กทรอนิกส์

หากต้องการดูกระแสน้ำวนของของเหลวนี้ นักฟิสิกส์ได้สร้างชุดตัวอย่างที่มีความหนาตั้งแต่ 23 ถึง 48 นาโนเมตร ในรูปแบบของแถบที่มีวงกลมสองวงที่ถูกตัดปลายมาแตะกัน

ความกว้างของแถบคือ 550 นาโนเมตร รัศมีวงกลม - 900 นาโนเมตร ความกว้างของหน้าสัมผัสระหว่างวงกลมกับแถบนั้นแตกต่างกัน และถูกกำหนดโดยรูรับแสงเชิงมุม ผู้เขียนยังได้ทำตัวอย่างควบคุมจากทองคำที่มีรูปร่างเหมือนกัน

จากนั้นพวกเขาก็ส่งกระแสผ่านแต่ละตัวอย่างที่อุณหภูมิ -267°C และวัดกระแส ณ จุดใดจุดหนึ่ง ในการทำเช่นนี้ ผู้เขียนได้ใช้อุปกรณ์ควอนตัมตัวนำยิ่งยวดแบบสแกน (SQUID) พวกเขาวัดสนามแม่เหล็กด้วยความแม่นยำสูงมาก ด้วยวิธีนี้ ทีมงานจึงสามารถสังเกตรายละเอียดได้ว่าอิเล็กตรอนไหลผ่านช่องที่มีลวดลายในแต่ละวัสดุอย่างไร

ระหว่างการทำงาน ผู้เขียนสังเกตเห็นว่าอิเล็กตรอนการผ่านตัวอย่างทองคำไม่ได้เปลี่ยนทิศทางแม้ว่าส่วนหนึ่งของกระแสน้ำจะไหลผ่านแต่ละช่องด้านข้าง แต่อิเล็กตรอนที่ผ่านทังสเตนไดเทลลูไรด์เคลื่อนตัวไปตามช่องและบิดเข้าไปในห้องแต่ละข้าง

อิเล็กตรอนสร้างกระแสน้ำวนขนาดเล็กในแต่ละห้องก่อนที่จะไหลกลับเข้าไปในช่องหลัก

นักฟิสิกส์สามารถยืนยันคุณสมบัติพื้นฐานของพฤติกรรมอิเล็กตรอนได้จากการทดลอง

อ่านเพิ่มเติม:

รถแลนด์โรเวอร์แสดง "ทะเลสาบมหัศจรรย์" ในทะเลสาบปล่องภูเขาไฟ: นักวิทยาศาสตร์ฝันถึงมันเป็นเวลา 4 ปี

หลุมดำในดาราจักรพิสูจน์แล้วว่าไอน์สไตน์คิดถูก สิ่งหลัก

นักวิทยาศาสตร์พบ "กล่องแพนดอร่า" ในส่วนลึกของโลก: พลังงานจากที่นั่นหล่อเลี้ยงชีวิตบนโลก