ทีมนักฟิสิกส์นานาชาติได้ค้นพบสถานะควอนตัมซึ่งการจัดตําแหน่งของอะตอมที่เกี่ยวข้องกับ
เมื่อมองแวบแรก วัสดุควอนตัมจะไม่เป็นเช่นนั้นแตกต่างจากสารทั่วไป แต่ก็ยังมีความแตกต่างอยู่ นักวิจัยกล่าว ภายในวัสดุดังกล่าว อิเล็กตรอนจะทำปฏิกิริยากับความเข้มที่ผิดปกติทั้งกับแต่ละอื่น ๆ และกับอะตอมของผลึกขัดแตะ ปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดนี้นำไปสู่เอฟเฟกต์ควอนตัมอันทรงพลังที่ไม่เพียงแสดงออกมาในระดับจุลทรรศน์เท่านั้น แต่ยังแสดงในระดับมหภาคด้วย
ด้วยเอฟเฟกต์เหล่านี้ วัสดุควอนตัมมีคุณสมบัติที่ไม่ธรรมดา ตัวอย่างเช่น พวกเขาสามารถนำไฟฟ้าโดยไม่สูญเสียอย่างแน่นอนที่อุณหภูมิต่ำ ในขณะเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ความดัน หรือแรงดันไฟฟ้าแม้เพียงเล็กน้อยก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนพฤติกรรมของวัสดุได้อย่างสิ้นเชิง
ของเหลวควอนตัม ภาพ: Nan Tang et al., Nature Physics
ในการทำงาน นักวิจัยพยายามที่จะสร้างวัสดุควอนตัมที่จะไม่เปลี่ยนคุณสมบัติโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิของตัวกลาง พวกเขาใช้องค์ประกอบหลายอย่างร่วมกัน - praseodymium, เซอร์โคเนียมและออกซิเจน นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่าในวัสดุนี้ คุณสมบัติของผลึกขัดแตะจะทำให้สปินของอิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์ในลักษณะพิเศษกับออร์บิทัลที่พวกมัน "เคลื่อนที่" รอบนิวเคลียสของอะตอม
หลังจากพยายามหลายครั้ง นักวิจัยก็สามารถทำได้สร้างผลึกที่บริสุทธิ์เพียงพอเพื่อให้สิ่งเจือปนและความไม่สม่ำเสมอไม่ส่งผลต่อคุณสมบัติที่คำนวณได้ พวกเขาทำให้ตัวอย่างเย็นลงถึง 20 mK (หนึ่งในห้าสิบขององศาจากศูนย์สัมบูรณ์) ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าในสถานะนี้วัสดุยังคงรักษา "คุณสมบัติของของเหลว - ไม่มีการเรียงลำดับการหมุนของอิเล็กตรอน นี่เป็นข้อสังเกตแรกของสถานะควอนตัมที่ผิดปกติ ผู้เขียนกล่าว พวกเขาเปรียบเทียบมันกับ "น้ำที่ไม่เคยเป็นน้ำแข็ง"
สิ่งอำนวยความสะดวกไครโอเจนิกที่ใช้ในการทดลอง ภาพ: Jürgen Jeibmann, HZDR
สถานะควอนตัมใหม่ได้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าจะใช้เพื่อพัฒนาเซ็นเซอร์ควอนตัมที่มีความไวสูง เนื่องจากลักษณะทางควอนตัมของพวกมันทำให้ไวต่อสิ่งเร้าภายนอกอย่างมาก เซ็นเซอร์ดังกล่าวจึงสามารถลงทะเบียนสนามแม่เหล็กหรืออุณหภูมิด้วยความแม่นยำที่มากกว่าอุปกรณ์ทั่วไป
อ่านเพิ่มเติม:
ไข่ตกจากอวกาศ ดูสิว่าเกิดอะไรขึ้นกับมัน
อะมีบากินสมองกำลังแพร่กระจายในสหรัฐอเมริกา: มีอันตรายต่อรัสเซียหรือไม่
ดูว่าผู้หญิงคนหนึ่งของ Thora เป็นอย่างไร เธอมีชีวิตอยู่เมื่อ 800 ปีที่แล้ว