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

eTAROK, MIROSLAV CIGAN s.p.

Ulica Štefana Kovača 2, 9231 Beltinci, Tel: 041 519 443
Računalniška igra za ljubitelje taroka Življenje se je v zadnjem letu preselilo v naše domove, kjer poleg dela iščemo različne vrste razvedrila. Za ljubitelje igre s tarok ... Več

CDS COM d.o.o.

Pot k sejmišču 30, 1231 Ljubljana Črnuče, Tel: 01 580 96 50
Podjetje CDS COM d.o.o. je na slovenskem trgu prisotno že več kot 30 let. Prepoznavno je kot kvaliteten distributer in serviser strojne opreme za potrebe digitalnega tiska. Poleg ... Več

SICIRUS d.o.o.

Ulica 15. maja 10b, 6000 Koper/capodistria, Tel: 041 694 668
Vsako podjetje, vsak ustvarjalec in tudi novodobni družbeni »influencer« se zaveda, da sta trženje in oglaševanje ključnega pomena za uspeh in rast. Kje in kako začeti? Področje ... Več
Zlati partner

CEWE Magyarország Kft.

Béke utca 21-29, , Tel: 08 205 91 91
Čeprav živimo v digitalni dobi in skorajda vsak podatek arhiviramo v digitalnem arhivu, so fotografije redka izjema. Vse več fotografij je zajetih s pomočjo pametnih telefonov, ... Več