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

ATELJE HERTIŠ d.o.o.

Laznica 63, 2341 Limbuš, Tel: 02 663 30 03
Se trudite povečati prodajo in privabiti nove stranke? Zakaj ne bi kar izkoristili promet, ki gre mimo vašega podjetja? Ali pa enostavno pritegnili obiskovalce določenega dogodka? ... Več
Zlati partner

iPROM d.o.o.

Šlandrova ulica 4b, 1231 Ljubljana Črnuče, Tel: 01 511 07 50
Digitalna odličnost, ki prepriča iPROM je hiša znanja in izkušenj, ki naročnikom poenostavlja kompleksnost trženja v digitalnem okolju. Pripravljajo, organizirajo in izvajajo ... Več

TELEKOM SLOVENIJE d.d.

Cigaletova ulica 15, 1000 Ljubljana, Tel: 01 234 10 00
V skladu s svetovni trendi skupaj s hčerinskimi družbami doma in v tujini deluje kot enovita gospodarska Skupina Telekom Slovenije. Fiksno-mobilna konvergenca je imperativ časa. ... Več
Diamantni partner

OptiCyber3 d.o.o.

Ulica Jožeta Jame 14, 1210 Ljubljana Šentvid, Tel: 070 420 063
OptiCyber3 poskrbi za zanesljivo zaščito vašega računalniškega sistema Kako poskrbeti za zanesljivo zaščito računalniških sistemov? Za ustrezno varnostno zaščito in kar ... Več