Uluslararası bir fizikçi ekibi, atomların hizalanmasının ilişkili olduğu bir kuantum durumu keşfetti.
İlk bakışta, kuantum malzemeleriAraştırmacılar, sıradan maddelerden farklı, ancak yine de farklılıklar olduğunu söylüyor. Bu tür malzemelerin içinde, elektronlar hem birbirleriyle hem de kristal kafesin atomlarıyla alışılmadık bir yoğunlukta etkileşime girer. Bu yakın etkileşim, kendilerini yalnızca mikroskobik değil, makroskobik ölçekte de gösteren güçlü kuantum etkilerine yol açar.
Bu etkiler sayesinde kuantum malzemelerolağandışı özelliklere sahip. Örneğin, düşük sıcaklıklarda kesinlikle hiçbir kayıp olmadan elektriği iletebilirler. Aynı zamanda, sıcaklık, basınç veya elektrik voltajındaki küçük değişiklikler bile malzemenin davranışını kökten değiştirmek için yeterlidir.
Kuantum sıvısı. Resim: Nan Tang ve diğerleri, Doğa Fiziği
Çalışmalarında, araştırmacılar yaratmaya çalıştılarortamın sıcaklığından bağımsız olarak özelliklerini değiştirmeyecek bir kuantum malzeme. Birkaç elementin bir kombinasyonunu kullandılar - praseodim, zirkonyum ve oksijen. Araştırmacılar, bu malzemede, kristal kafesin özelliklerinin, elektronların spinlerinin, atom çekirdekleri etrafında "hareket ettikleri" yörüngelerle özel bir şekilde etkileşime girmesine izin vereceğini varsaydılar.
Bir dizi denemeden sonra, araştırmacılar başardıKirliliklerin ve homojen olmayanlıkların hesaplanan özellikleri etkilememesi için yeterince saf kristaller oluşturun. Numuneyi 20 mK'ye (mutlak sıfırdan bir derecenin ellide biri) kadar soğuttular. Deneylerin sonuçları, bu durumda malzemenin "sıvı özelliklerini" koruduğunu gösterdi - elektron dönüşleri sıralı değil. Yazarlar, bunun alışılmadık bir kuantum durumunun ilk gözlemi olduğunu söylüyor. Bunu "hiç donmayan su" ile karşılaştırırlar.
Deneyde kullanılan kriyojenik tesis. Resim: Jürgen Jeibmann, HZDR
Yeni bir kuantum durumu olabilirBilim adamları, son derece hassas kuantum sensörleri geliştirmek için kullanılabileceğini düşünüyor. Kuantum yapıları onları dış uyaranlara karşı son derece hassas kıldığından, bu tür sensörler manyetik alanları veya sıcaklıkları geleneksel cihazlardan çok daha yüksek doğrulukla kaydedebilir.
Daha fazla oku:
Yumurta uzaydan düştü: Bakın ne oldu?
Beyin yiyen amip ABD'de yayılıyor: Rusya için bir tehlike var mı?
Thora'nın nasıl bir kadın olduğuna bakın. 800 yıl önce yaşadı