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

BILAZ d.o.o.

Sedejeva ulica 8, 5000 Nova Gorica, Tel: 05 333 19 00
Ponudba kakovostnih storitev s kvalitetnimi materiali in "brand name" računalniškimi blagovnimi znamkami jih uvršča v sam vrh tovrstnih ponudnikov. Cenovna politika podjetja je ... Več
Zlati partner

FIŠ – FAKULTETA ZA INFORMACIJSKE ŠTUDIJE

Ljubljanska cesta 31a, 8000 Novo mesto, Tel: 07 373 78 84, 07 373 78 70
Sodobni študijski programi za prihodnost, možnost virtualne udeležbe na vseh predavanjih in vajah Fakulteta za informacijske študije v Novem mestu (FIŠ) je ena vodilnih ... Več

MA-KO d.o.o.

Tovarniška cesta 2b, 5270 Ajdovščina, Tel: 05 368 11 10
Se sprašujete, kako najti najboljšega ponudnika računalniških sistemov in storitev? Kriteriji dolgoletne izkušnje, kakovostne storitve in zadovoljstvo strank takoj obrodijo ... Več

MegaSbajt, Sebastjan Sumina s.p.

Pot za Stan 16, 1351 Brezovica pri Ljubljani, Tel: 041 241 455
MegaSbajt je mlado podjetje, ki je ambiciozno pristopilo k izvajanju računalniških storitev in prodaje na področju informacijske tehnologije. Na podlagi strokovno in hitro izvedenih ... Več