Vědci identifikovali nový kvantový stav hmoty s chirálními proudy, což by mohlo vést k revoluci v kvantové elektronice a technologiích. Tento úspěch, potvrzený přímým pozorováním pomocí italského synchrotronu Elettra, má široké uplatnění v senzorech, biomedicíně a obnovitelné energii. Kredit: SciTechDaily.com
Mezinárodní výzkumná skupina identifikovala nový stav hmoty, charakterizovaný přítomností kvantového jevu známého jako chirální proud.
Tyto proudy jsou generovány v atomovém měřítku kooperativním pohybem elektronů, na rozdíl od konvenčních magnetických materiálů, jejichž vlastnosti vyplývají z kvantové vlastnosti elektronu známého jako spin a jejich uspořádání v krystalu.
Význam chirality
Decentralizace je vlastnost velkého významu například ve vědě a je také nutné jí rozumět DNA. V objeveném kvantovém jevu byla chiralita proudů odhalena studiem interakce mezi světlem a hmotou, kde byly příslušné proudy polarizovány Foton Elektron může být emitován z povrchu materiálu s dobře definovaným spinovým stavem.
Objev byl zveřejněn v r Přírodavýznamně obohacuje naše znalosti o kvantových materiálech, hledání chirálních kvantových fází a jevech vyskytujících se na povrchu materiálů.
Potenciální aplikace a implikace
„Objev existence těchto kvantových stavů může připravit cestu pro vývoj nového typu elektroniky, která využívá chirální proudy jako nosiče informací místo náboje elektronu,“ vysvětluje Federico Mazzola, výzkumník ve fyzice kondenzovaných látek. Ca' Foscari University v Benátkách a vedoucí výzkumného týmu. Tyto jevy mají důležitý dopad na budoucí aplikace založené na nových chirálních optoelektronických zařízeních a velký dopad v oblasti kvantových technologií pro nové senzory, stejně jako v oblastech biomedicína a obnovitelná energie.
Zjištění a ověření
Tato studie, zrozená z teoretické předpovědi, poprvé přímo prokázala existenci tohoto kvantového stavu, který až dosud zůstával tajemný a nepolapitelný, díky použití italského synchrotronu Elettra. Až dosud byly znalosti o existenci tohoto jevu ve skutečnosti omezeny na teoretické předpovědi pro určité materiály. Jejich pozorování na površích pevných materiálů je činí velmi zajímavými pro vývoj nových ultratenkých elektronických zařízení.
Výzkumná skupina, která zahrnuje národní a mezinárodní partnery včetně Ca' Foscari University of Venice, SPIN Institute, CNR Materials Officina Institute a University of Salerno, zkoumala fenomén materiálu, který je již vědecké komunitě známý pro své elektronické vlastnosti. . Pro aplikace v supravodivé spinové elektronice má ale nový objev širší rozsah, je obecnější a použitelný pro širokou škálu kvantových materiálů.
Tyto materiály znamenají revoluci v kvantové fyzice a současném vývoji nových technologií, s vlastnostmi daleko za těmi, které popisuje klasická fyzika.
Odkaz: „Podpisy povrchové orbitální helikální mineralizace“ od Federica Mazzoly, Wojciecha Brzeského, Marie Teresy Mercaldo, Anity Guarino, Chiary Beggi a Jill A. Miwa, Domenico Di Fazio, Alberto Cribaldi, John Fujii, Giorgio Rossi a Pasquale Orgiani. Sandeep Kumar Chaluvadi, Shini Ponnathum Shaleel, Giancarlo Panaccioni, Anupam Jana, Vincent Poliuzic, Ivana Vobornik, Changyoung Kim, Fabio Milito-Granozio, Rosalba Fittipaldi, Carmine Ortex, Mario Cocco a Antonio Vecchione, 7. února 2024 Příroda.
doi: 10.1038/s41586-024-07033-8
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
