- 18 штатов США подали в суд на SEC за... (504)
- Anthropic и правительство США проверяют... (438)
- Applied Materials намекнула, что спрос на... (570)
- Каждый пятый ПК теперь оснащён... (622)
- Оковы окон: российские госкомпании... (658)
- На Android вышла «лучшая альтернатива»... (730)
- Новая статья: Обзор игрового ноутбука OSiO... (649)
- Microsoft подтвердила русскую локализацию... (712)
- Культовый спортседан Mercedes-Benz 190E... (681)
- AMD показала, как Ryzen AI 300 разносит... (681)
- Google и NVIDIA показали первые результаты... (711)
- Более 50 смартфонов и планшетов Xiaomi,... (729)
- Геосервис 2ГИС представил крупное... (756)
- Из-за санкций США у китайской компании 01.ai... (654)
- MOND против Lambda-CDM: альтернативная... (596)
- Это культовый iMac G4 на современной SoC M4.... (598)
Электроны без трения: новое открытие в физике конденсированного состояния
Дата: 2024-09-08 21:44
Физики из Массачусетского технологического института (MIT) сделали важное открытие в области физики конденсированного состояния. Они наблюдали за так называемыми краевыми состояниями в облаке ультрахолодных атомов. Краевые состояния представляют собой редкое явление, при котором электроны могут течь без трения вдоль границы материала.
«Можно представить себе создание небольших кусочков подходящего материала и помещение их внутрь будущих устройств, чтобы электроны могли перемещаться по краям и между различными частями схемы без каких-либо потерь», — говорит доцент Ричард Флетчер.
Исследователи из MIT создали искусственную реальность, в которой атомы натрия вращались в ловушке, контролируемой лазером, и охлаждались до температур около нанокельвина. Затем они манипулировали ловушкой, чтобы вращать атомы. В эту искусственную реальность исследователи затем ввели «край» в виде кольца лазерного света, которое образовало круглую стену вокруг вращающихся атомов.
«Мы создали систему, в которой атомы ведут себя как электроны в магнитном поле. Это позволяет изучать поведение электронов в пограничных состояниях в более крупной и более наблюдаемой системе», — объясняет профессор Мартин Цвирляйн.
Источник: Nature Physics . (2024) https://doi.org/10.1038/s41567-024-02617-7Когда команда делала снимки системы, исследователи заметили, что когда атомы сталкивались с кольцом света, они текли вдоль его края только в одном направлении. «Вы можете представить, что это как шарики, которые очень быстро раскрутили в миске, и они просто продолжают вращаться вокруг края миски. Нет трения. Нет замедления, и нет утечки или рассеивания атомов в остальную часть системы. Есть только прекрасный, последовательный поток», — предлагает Цвирляйн.
Этот поток сохранялся даже тогда, когда исследователи поместили на пути атомов препятствие в виде точки света, которую они осветили вдоль края исходного лазерного кольца. Даже когда они наталкивались на это новое препятствие, атомы не замедляли свой поток и не разбегались, а вместо этого скользили мимо, не чувствуя трения, как это было бы обычно.
«Мы намеренно посылаем этот большой, отталкивающий зеленый шар, и атомы должны отскакивать от него. Но вместо этого они волшебным образом находят свой путь вокруг, возвращаются к стене и продолжают свой путь», — говорит Флетчер.
Наблюдения команды документируют то же поведение, которое, как было предсказано, должно происходить в электронах. Результаты показывают, что установка атомов является надёжной заменой для изучения того, как электроны будут вести себя в пограничных состояниях.
«Это очень чистая реализация очень красивой части физики. Естественным направлением теперь является введение большего количества препятствий и взаимодействий в систему, где становится более неясным, чего ожидать», — говорит Флетчер.
Результаты этого исследования могут иметь важные последствия для управления электронами в материалах и обеспечения сверхэффективной передачи энергии и данных без потерь. «Однако я хотел бы подчеркнуть, что для нас красота — это увидеть своими глазами физику, которая совершенно невероятна, но обычно скрыта в материалах и не может быть увидена напрямую», — добавляет Флетчер.
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
NASA отменило запуск спутников на Марс из-за проблем с ракетой New Glenn компании Blue Origin
NASA отменило запуск двух малых спутников на Марс в ходе первого полёта ракеты New Glenn компании Blue Origin в октябре из-за опасений, что ракета может не быть готова вовремя. Агентство приняло решение остановить предпусковую подготовку двух малых спутников Escape и Plasma Acceleration and Dynamics Explorers (ESCAPADE) 6 сентября. Космические аппараты должны были быть...
Новое открытие в области экзопланет: суперземля L98-59 d имеет атмосферу, богатую серой
Используя космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), астрономы из Научного института космического телескопа (STScI) в Балтиморе (штат Мэриленд) провели трансмиссионную спектроскопию близлежащей суперземли, известной как L98-59 d. Результаты этих наблюдений, доступные в исследовательской статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv, предполагают, что у планеты богатая...
Учёные разработали новый метод визуализации внутреннего функционирования проточных батарей
Учёные из Технологического университета Эйндховена (TU/e), Массачусетского технологического института (MIT) и Института Пауля Шеррера в Швейцарии (PSI) разработали новый метод визуализации внутреннего функционирования окислительно-восстановительных проточных батарей с помощью нейтронной радиографии. Этот прорыв позволит улучшить производительность и долговечность этих батарей,...
Революция в высокоскоростной передаче данных: учёные достигли скорости 424 Гбит/с
Учёные добились значительного прорыва в области высокоскоростной передачи данных в свободном пространстве, достигнув скорости передачи данных до 424 Гбит/с по 53-километровой оптической линии связи с помощью плазмонных модуляторов. Сети связи Free-space-optical могут помочь исследованию космоса, поскольку они могут обеспечить высокоскоростную передачу данных с высокой...