Фізики продемонстрували новий стан квантової матерії
Фізики з Каліфорнійського університету в Ірвайні спостерегли новий стан квантової матерії, вперше зафіксований в експерименті.
«Це нова фаза матерії — подібно до того, як вода може бути рідиною, льодом або парою», — пояснив співавтор статті професор фізики та астрономії Луїс А. Хаурегі.
Фаза схожа на рідину, утворену електронами та електронними дірками — позитивно зарядженими квазічастинками. Вони спонтанно спаровуються і формують екзотичні стани, відомі як екситони. Нестандартність у тому, що в описаному випадку обидва компоненти мають однаковий спін.
За словами Хаурегі, теоретично такий стан передбачався, але раніше жодного разу не спостерігалася експериментально.
«Це щось зовсім нове. Якби ми могли потримати його в руках, воно світилася б яскравим, високочастотним світлом», — додав він.
Досягти утворення нової квантової фази вдалось у зразку пентателурида гафнію (HfTe5). Ключем стало використання інтенсивного магнітного поля до 70 тесла — для порівняння, у побутового магніту цей показник лише 0,1 тесла.
«Коли ми приклали поле, електропровідність раптово знизилася. Це й вказує на перехід у новий екзотичний стан», — зазначив Джиню Лю, постдок у лабораторії Хаурегі, який розробив задіяний у експерименті матеріал.
За словами Лю, відкриття дозволяє переносити сигнали не електричним зарядом, а спіном — це може стати основою для створення енергоефективних квантових або спінтронних пристроїв.
Ще одна перевага — матерія у новому стані не чутлива до жодного типу радіації, що відкриває перспективи використання в електроніці для космічних польотів.
«Це може бути корисно для місій у космосі. Якщо потрібні комп’ютери, що витримають екстремальні умови, ось одне з рішень», — підкреслив Хаурегі.
Нагадаємо, група дослідників з Університету Хубею, Академії точного вимірювання КАС та Університету Ланьчжоу запропонувала нову архітектуру квантових батарей