Grafen razkriva kvantno skrivnost!

Grafen, enoslojni ogljikov material, je znova presenetil znanstvenike. V njem so prvič zaznali Diracovo tekočino – eksotično kvantno stanje, kjer se elektroni gibljejo kot popolna tekočina.

Dolga leta je bila ena največjih ugank kvantne fizike neodgovorjena. Ali se elektroni lahko obnašajo kot popolna tekočina brez trenja, ki jo opisuje univerzalna kvantna konstanta? Zaradi nepopolnosti in nečistoč v materialih je bilo to izjemno težko zaznati.

Raziskovalci z Indijskega inštituta za znanost (IISc) v sodelovanju z Japonskim nacionalnim inštitutom za znanost o materialih pa so zdaj zaznali to kvantno tekočino elektronov v grafenu – enoslojnem ogljikovem materialu. Njihovi rezultati, objavljeni v Nature Physics, odpirajo nova vrata v kvantni svet in potrjujejo grafen kot idealno platformo za raziskovanje redkih kvantnih pojavov. “Neverjetno je, koliko skrivnosti skriva en sam sloj grafena, tudi po 20 letih,” pravi profesor Arindam Ghosh z IISc.

Ekipa je ustvarila izjemno čiste vzorce grafena in opazovala, kako hkrati prevaja elektriko in toploto. Presenetljivo so odkrili obratno razmerje: večja električna prevodnost je pomenila manjšo toplotno prevodnost. Pri nizkih temperaturah so zaznali odstopanje od zakona za več kot 200-krat, kar kaže na ločene mehanizme prenosa toplote in naboja. Oba temeljita na univerzalni konstanti, in sicer kvantni prevodnosti.

Ta pojav se pojavi na “Diracovi točki”, kjer grafen ni ne kovina ne izolator. Elektroni se tam gibljejo kot tekočina – podobno vodi, a stokrat manj viskozno. To stanje, imenovano Diracova tekočina, spominja na kvark-gluonsko plazmo, opaženo v CERN-u.

Grafen se tako izkaže kot cenovno ugodna platforma za simulacijo fizike visokih energij in astrofizike. Diracova tekočina pa obeta tudi napredek pri kvantnih senzorjih za zaznavanje izjemno šibkih signalov. To pa bi znalo biti zelo uporabno v praksi.


Vam je bila novica zanimiva?

Povejte prijateljem, da ste novico prebrali na Računalniških novicah.

Share
Prijavi napako v članku
Vas zanima več iz te teme?
android

Povezave



Kaj berejo drugi?

Partnerji Računalniških novic Prikaži vse

Mauco d.o.o.

Zalog 2, 6230 Postojna, Tel: 068 642 605
V poslovnem svetu diverzifikacija pomeni razvejanje poslovanja na druge kategorije izdelkov, panoge ali trge. Diverzifikacija je pogosto zaščitna mreža pred izpadom dela v posamezni ... Več

Seyfor d.o.o.

Cesta Goriške fronte 46, 5290 Šempeter pri Gorici, Tel: 05 393 40 00
Poslovni računalniški programi za javni sektor, podjetje, zasebnike ali obrtnike Saop je leta 1987 med prvimi v Sloveniji ponudil programsko opremo in je danes eden izmed vodilnih ... Več

S-GRAF d.o.o.

Jarška cesta 7, 1230 Domžale, Tel: 01 721 91 70
O podjetju S-GRAF d.o.o. S-GRAF d.o.o. je eno izmed vodilnih podjetij na trgu tiskarskih storitev. Naročnikom nudijo kakovostne rešitve in nenehen razvoj na področju tiskanja. ... Več

Komponentko d.o.o.

Ulica Ambrožiča Novljana 5, 1000 Ljubljana, Tel: 030 755 005
Računalniške ponudbe je v Sloveniji ogromno. Dobre računalniške ponudbe pa zelo malo. Vsak, ki se odloča za nakup računalnika, grafične kartice ali katerekoli druge računalniške ... Več