Вейцмановский институт открыл новый путь к исследованию квантовых технологий.
depositphotos.com
Учёные из Института Вейцмана представили революционный инструмент для изучения квантовых эффектов — криогенный квантовый скрученный микроскоп (QTM).
Эта разработка уже удостоена публикации в престижном журнале Nature.
Квантовые свойства материалов напрямую зависят от поведения их элементарных частиц. Электроны отвечают за электрическое сопротивление, а колебания атомной решётки — фононы — влияют на теплопроводность. Несмотря на свою важность, наблюдать фононы крайне сложно. В материалах существуют и другие квазичастицы, такие как фазоны, которые формируются в сложных апериодических структурах. Их взаимодействие с электронами может порождать уникальные физические явления.
Ярким примером такого эффекта стал открытый ранее феномен сверхпроводимости в двухслойном графене. Учёные заметили: если два атомных слоя графена наложить друг на друга под углом ровно 1,1 градуса — так называемым "магическим углом" — сопротивление материала неожиданно падает до нуля. Однако точные причины этого оставались загадкой.
Теперь с помощью нового микроскопа QTM исследователи смогли буквально "увидеть" квантовые квазичастицы, возникающие в подобной структуре. В частности, они зафиксировали усиление связи между электронами и фазонами по мере приближения к этому магическому углу, что ранее не наблюдалось. Эти данные позволяют предположить, что именно фазоны играют ключевую роль в появлении сверхпроводимости в двухслойном графене.
"Наш метод открывает гораздо больше возможностей, чем просто наблюдение за фононами", — отмечает один из авторов исследования Цзевэнь Сяо. — "Мы можем фиксировать любое коллективное возбуждение, связанное с туннелированием электронов — будь то плазмоны, магноны, спиноны или другие квазичастицы".
Инновационный QTM обещает стать важным инструментом для изучения квантовых материалов, включая будущие технологии в сфере квантовых вычислений, сенсоров и электроники. Его способность исследовать как электронные состояния, так и их взаимодействия с другими возбуждениями, открывает путь к новым открытиям в мире квантовой физики.
Ранее "Курсор" сообщал, что ученые Техниона открыли неожиданный параметр в поведении фотонов.
Развитие ИИ может привести к тому, что люди будут работать всего три дня в неделю.
Техника «пальцевого дыхания» помогает успокоиться, снизить тревогу и быстрее заснуть.
Когда речь заходит о долголетии, чаще всего внимание уделяют мужчинам, но врач рассказала, как лучше…
18 сентября 2025 года станет днём, когда многое будет зависеть от умения сохранять внутренний баланс…
Жировая болезнь печени считается распространённым недугом, но зачастую его диагностируют довольно поздно.
В компании "Ракевет Исраэль" рассказали о новых интервалах движения поездов.