Ученым Массачусетского технологического университета (MIT) удалось визуализировать квантовый эффект Холла. Они использовали для этого облако сверххолодных натриевых атомов вместо электронов. Этот эффект проявляется в образовании состояний, называемых «пограничными». Они позволяют электронному току течь без сопротивления вдоль границ двумерного материала при экстремально низких температурах и сильных магнитных излучениях.
Чтобы изучить этот процесс, происходящий за фемтосекунды (одна квадриллионная доля секунды) и на нанометровом уровне, ученые масштабировали эксперимент, где миллион атомов натрия охлаждаются и удерживаются в специальной лазерной ловушке. При этом ловушка вращается, создавая силы, которые имитируют поведение электронов в магнитном поле. Это позволяет атомам вести себя как электроны в двумерной системе.
«Пограничные» атомы были ограничены лазерным «барьером», который заставлял их перемещаться по периметру, подобно шарикам, крутившимся в чаше без трения и рассеяния. При этом даже препятствия на их пути не вызывали никакого сопротивления, что в своём роде является идеальной проводимостью.
Этот эксперимент позволяет изучать квантовую физику на более медленных и больших временных и пространственных интервалах — миллисекундах и микронах. Это, в свою очередь, открывает новые возможности для более ясного понимания фундаментальных явлений и, как следствие, разработки новых материалов. Одним из таких могут стать сверхпроводники и системы передачи энергии без потерь.
📃 Читайте далее на сайте
Новый ультракомпактный 3D-принтер с фотонным чипом печатает объекты за секунды
Новый метод скручивания слоёв открывает квантовые горизонты
Американская платформа Nominal упорядочивает данные от истребителей до роботов для быстрого анализа
Ученые MIT разработали технологию визуализации mmNorm, способную распознавать скрытые объекты