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

Računalniške storitve mITch, Mitja Mihelič s.p.

Čolnarska ulica 3, 1310 Ribnica, Tel: 05 125 8575, 051 258 575
Ali vaše podjetje potrebuje oddelek za IT? Nekoč dostopne le za velike korporacije, danes so IT funkcije na voljo podjetjem vseh velikosti po zaslugi računalništva v oblaku in ... Več
Zlati partner

AGENCIJA ODMEV

Gregorčičeva ulica 3, 1000 Ljubljana,
Zlati partner

TELEMACH d.o.o.

Brnčičeva ulica 49a, 1231 Ljubljana Črnuče, Tel: 070 700 700
Telemach je eno glavnih telekomunikacijskih podjetij v Sloveniji in hkrati najhitreje rastoči mobilni operater v državi. Uporabnikom ponuja napredne televizijske storitve v ločljivostih ... Več
Zlati partner

E-LABORAT d.o.o.

Letališka cesta 5, 1000 Ljubljana, Tel: 01 565 52 92
E-laborat, svetovalno analitična družba, d.o.o. je vodilni slovenski center za raziskave poslovnega interneta. Vsako leto analizirajo poslovno učinkovitost več kot tisoč spletnih ... Več