Οι φυσικοί ανακάλυψαν ένα νέο είδος ημισωματιδίων

Μια τέτοια ασυνήθιστη ανακάλυψη έγινε από μηχανικούς από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, που εργάζονταν υπό την ηγεσία του A. Παιχνίδι. Ανακάλυψαν μια εντελώς νέα οικογένεια ημισωματιδίων στο νιτρίδιο γραφενίου-βορίου. Αυτά τα νέα quasiparticles ονομάζονται Brown-Zack fermions. Πρόκειται για αυτήν τη μοναδική ανακάλυψη που θα σας πω τώρα.

Πώς ανακαλύφθηκαν νέα σωματίδια

Η ανακάλυψη έγινε δυνατή χάρη στην επίπονη εργασία των μηχανικών, κατά την οποία κατάφεραν να ευθυγραμμίσουν σχεδόν τέλεια το ατομικό πλέγμα του στρώματος γραφενίου με το μονωτικό στρώμα νιτριδίου του βορίου. Ταυτόχρονα, αποδείχθηκε ότι άλλαξε σημαντικά τις ιδιότητες του ίδιου του γραφενίου.

Έτσι, σύμφωνα με τις εξηγήσεις των συμμετεχόντων στο πείραμα, σε μηδενικό μαγνητικό πεδίο, η τροχιά της κίνησης των ηλεκτρονίων είναι απλή έως ότου εφαρμοστεί ένα μαγνητικό πεδίο στο υλικό. Μετά από μια τέτοια πρόσκρουση, η τροχιά των ηλεκτρονίων αλλάζει και παίρνει τοξωτό σχήμα.

Έτσι, στο ευθυγραμμισμένο γραφένιο, αρχικά εκδηλώνονται ακριβώς οι ίδιες ιδιότητες. Αλλά αν το μαγνητικό πεδίο με συγκεκριμένες παραμέτρους είναι διατεταγμένο με ειδικό τρόπο, τότε τα σωματίδια σε ευθυγραμμισμένο γραφένιο κινούνται και πάλι ευθύγραμμα, σαν να μην υπήρχε καθόλου μαγνητικό πεδίο.

Αυτή η συμπεριφορά των ηλεκτρονίων είναι πολύ διαφορετική από τις θεωρητικές υποθέσεις. Και οι επιστήμονες συνέδεσαν αυτό το φαινόμενο με το σχηματισμό προηγουμένως άγνωστων τεμαχιδίων με αυξημένη κινητικότητα σε ισχυρό μαγνητικό πεδίο.

Πριν από το τρέχον πείραμα, η γενική συμπεριφορά των ηλεκτρονίων σε ένα στρώμα γραφενίου περιγράφηκε χρησιμοποιώντας Diekard fermions - ένα ειδικό είδος φερμίων. Αλλά δεν μπορούσαν να περιγράψουν τις νέες παρατηρούμενες ιδιότητες.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι συγγραφείς της μελέτης πρότειναν εντελώς νέα φερμιόνια Brown-Zack. Αυτά είναι ειδικά ημισωματίδια που υπάρχουν σε υπερπλέγματα γραφενίου σε μαγνητικό πεδίο αυξημένης έντασης.

Κατ 'αρχήν, μπορούν να αναπαρασταθούν ως αθροιστικές δονήσεις ηλεκτρονίων σε ένα στρώμα γραφενίου, οι οποίες επιδεικνύουν «συλλογική συμπεριφορά» όπως ένα γιγαντιαίο σωματίδιο με μηδενική μάζα.

Λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων τους, τα νέα quasiparticles ουσιαστικά δεν αντιδρούν με κανένα τρόπο σε ισχυρά μαγνητικά πεδία και είναι σε θέση να κινηθούν κατά μήκος μιας ευθείας διαδρομής.

Ταυτόχρονα, τα πειράματα έδειξαν ότι τα νέα σωματίδια παρέμειναν ευθεία σε κίνηση σε μια μαγνητική επαγωγή 16 Tesla (που είναι 500.000 φορές μεγαλύτερη από το φυσικό μαγνητικό πεδίο της Γης).

Πού μπορεί να εφαρμοστεί η ανακάλυψη

Κάθε ανακάλυψη θα πρέπει να είναι χρήσιμη και, σύμφωνα με τους επιστήμονες, η ανακάλυψή τους θα βρει την εφαρμογή της. κατά τη δημιουργία νέων ηλεκτρονικών συσκευών που θα έχουν ειδική αντίσταση στη μαγνητική πεδία.

Τα πειράματα προς αυτήν την κατεύθυνση συνεχίζονται και οι επιστήμονες θα πειραματιστούν με άλλα δισδιάστατα υλικά, δεδομένου ότι υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ότι παρόμοια ημισωματίδια υπάρχουν σε άλλα υλικά.

Μου άρεσε το άρθρο και μετά σηκώσαμε τους αντίχειρές μας και φροντίστε να εγγραφείτε. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!