دانشمندان جورجیا حالتهای جدید ماده را در سیستم دوبعدی کشف کردند
دانشمندان دانشگاه ایالتی جورجیا موفق شدند حالتهای تازهای از ماده را در یک سیستم دوبعدی شناسایی کنند. این تیم تحقیقاتی با مشاهده پدیده پیچیده کوانتومی موسوم به تأثیر کوانتومی هال کسری، به نتایج کاملا نوینی دست یافتند.
بر اساس گزارش سرویس اخبار فناوری تکنا، این دستاورد در شرایط بسیار سخت دمایی نزدیک به صفر مطلق (منفی ۲۷۳ درجه سانتیگراد) و میدانهای مغناطیسی شدید، تقریبا صد هزار برابر قویتر از میدان مغناطیسی زمین، حاصل شده است. این شرایط منحصربهفرد، نگاهی بینظیر به حالتهای برانگیخته سیستمهای کوانتومی فراهم میآورد.
اوکشان ویجواردنا، عضو هیئت علمی دانشگاه جورجیا، اظهار داشت نتایج بسیار دلنشین هستند و مدتی طولانی طول کشید تا بتوانیم توضیح معقولی برای مشاهدات خود ارائه دهیم. در دنیای تأثیر کوانتومی هال کسری، ذرات میتوانند بارهای کسری داشته باشند و به شیوههایی شگفتانگیز رفتار کنند که از قوانین فیزیک کلاسیک پیروی نمیکنند.
پروفسور رامش جی مانی تأکید کرد که تحقیقات در این حوزه از مهمترین تمرکزهای فیزیک ماده چگال مدرن در طول دهههای اخیر بوده است، زیرا ذرات در فضای دوبعدی میتوانند شخصیتهای متنوعی بروز دهند. او افزود که این پژوهشها زیربنای فناوریهایی است که روزانه از آنها بهره میبریم، مانند تلفنهای همراه، رایانهها و سلولهای خورشیدی.
تیم تحقیقاتی از لایههای نیمهرسانای با تحرک بالا ساخته شده از آرسنید گالیوم و آلومینیوم گالیوم آرسنید برای ایجاد یک محیط دوبعدی استفاده کرد که حرکت بیمانع الکترونها را تسهیل میکند. با اعمال یک جریان اضافی، محققان شاهد تقسیم و تقاطع شگفتانگیز حالتهای تأثیر کوانتومی هال کسری شدند که تا به حال مشاهده نشده بود. ویجواردنا گفت این اولین بار است که این یافتههای تجربی در خصوص دستیابی به حالتهای برانگیخته با اعمال بایاس جریان مستقیم گزارش میشود و نشاندهنده وجود حالتهای کاملا تازه ماده است.