Kaikille odottamatta tutkijat ovat löytäneet uuden tavan manipuloida sähkövarausta. Tutkimuksen nimi oli “aineen uusi vaihe”. Vaikutuksen löysi tutkija Swastik Kar, fysiikan apulaisprofessori Koillis-yliopistosta (USA).
'Tämä on mielikuvituksen raja! Löytö voi muuttaa tapaa, jolla signaalit havaitaan ja lähetetään. Lisäksi se voi muuttaa tapaamme havaita asioita, tallentaa tietoja ja mahdollisuuksia, joita emme ehkä edes ole ajatelleet. ''
Tosiasia on, että kyky siirtää, manipuloida ja varastoida elektroneja on avain valtaosaan modernia tekniikkaa. Uudessa artikkelissa, joka julkaistiin Nanoscale-versiossa, tutkijat kuvasivat tapaa saada elektronit tekemään jotain aivan uutta – jakautumaan tasaisesti paikallaan olevaan kristallikuvioon.
“Haluaisin sanoa, että tämä on melkein kuin uusi vaiheen asia. Se on täysin elektroninen.
Ilmiö alkoi, kun tutkijat kokeilivat vain muutaman atomin paksuisia kiteisiä materiaaleja, joita kutsutaan kaksiulotteisiksi materiaaleiksi.
Tällaiset materiaalit on rakennettu toistuvaan atomikuvioon, joten niiden ohut elektronit voivat liikkua vain kahdessa ulottuvuudessa. Näiden erittäin ohuiden materiaalien pinoaminen voi aiheuttaa outoja vaikutuksia, koska kerrokset ovat vuorovaikutuksessa kvanttitasolla.
Professori Karin tiimi tutki kahta tällaista kaksiulotteista materiaalia: vismuttselenidiä ja siirtymämetallidikalkogenidia, pinottuina päällekkäin kuin paperiarkit. Kokeiden tuloksena he löysivät jotain todella outoa.
Elektronien on torjuttava toisiaan, koska ne ovat negatiivisesti varattuja ja siirtyvät pois muista negatiivisesti varattuista asioista. Näiden kerrosten elektronit eivät kuitenkaan tehneet tätä, vaan ne muodostivat paikallaan olevan kolmannen rakenteen.
'Tietyissä kulmissa nämä materiaalit näyttävät muodostavan tavan jakaa elektroninsa, mikä lopulta muodostaa tämän geometrisen hilan säännöllisin väliajoin. Saamme täydellisesti toistettavan joukon puhtaita elektronirippuja, jotka istuvat kahden kerroksen välissä. '
Joukkue oletti alun perin, että tulos oli virhe. Kaksiulotteisten materiaalien kristallirakenteet ovat liian pieniä havaittavaksi tällä tavalla, joten fyysikot käyttävät erityisiä mikroskooppeja, jotka lähettävät elektronisäteitä valon sijasta. Kun elektronit kulkevat materiaalin läpi, ne häiritsevät toisiaan ja luovat kuvion.
Monimutkaisen matematiikan ja tämän erityisen mallin avulla tutkijat yrittivät luoda uudelleen kaksiulotteisen materiaalin muodon. Kun tuloksena oleva kuvio paljasti kolmannen kerroksen, jota ei voinut esiintyä kummassakaan muussa, tutkija oletti, että jotain meni pieleen materiaalin luomisen tai mittauksen aikana.
Huolimatta siitä, että samanlaisia ilmiöitä on havaittu aiemmin, tämä tapahtui vain erittäin matalissa lämpötiloissa, kun taas tutkijoiden havainnot olivat huoneenlämmössä. Mutta tohtorikoulutettavan Zacharia Hennigausenin toistuvien testien ja kokeiden jälkeen tulokset pysyivät ennallaan.
Niinpä uusi kuva varautuneista paikoista hilan muodossa ilmestyi kaksiulotteisissa materiaaleissa. Ja tämä kuva on muuttunut ottaen huomioon yllä olevien kerrosten suunta. Koillis-yliopiston arvostettu fysiikan professori Arun Bansil uskoo, että tämä ilmiö johtuu siitä, että materiaalin elektronit pomppivat jatkuvasti:
Tämä johtuu siitä, että atomien positiivisesti varautuneet ytimet houkuttelevat niitä ja muut negatiivisesti varautuneet elektronit hylkäävät ne. Mutta tässä tapauksessa näiden varausten järjestämisessä on jotain – se on elektronien yhdistelmä tietyssä kuviossa.
He luovat nämä alueet siellä, missä on, jos haluat, jonkinlaisia 'ojia potentiaalisessa maisemassa', mikä riittää saamaan nämä elektronit luomaan nämä latauskimput. Ainoa syy, miksi elektroneista tulee kokkareita, on se, että siinä on potentiaalinen reikä. '
