Neočekivano za sve, naučnici su otkrili novi način manipulacije električnim nabojem. Studija je nazvana „nova faza materije“. Učinak je otkrio naučnik Swastik Kar, vanredni profesor fizike na Univerzitetu Northeastern (SAD).
'Ovo je granica naše mašte! Otkriće bi moglo promijeniti način otkrivanja i prijenosa signala. Uz to, može promijeniti način na koji opažamo stvari, pohranjivati informacije i mogućnosti o kojima možda nismo ni razmišljali. '
Činjenica je da je sposobnost kretanja, manipulacije i skladištenja elektrona ključ velike većine moderne tehnologije. U novom članku, objavljenom u izdanju Nanoscale, istraživači su opisali način na koji elektroni mogu učiniti nešto potpuno novo – kako bi se ravnomjerno rasporedili u stacionarnom kristalnom uzorku.
'Želio bih reći da je ovo gotovo kao nova faza materije. Potpuno je elektronički.
Fenomen je započeo kada su istraživači eksperimentirali s kristalnim materijalima debelim samo nekoliko atoma, poznatim kao dvodimenzionalni materijali.
Takvi su materijali građeni u ponavljajućem uzorku atoma, tako da se njihovi tanki elektroni mogu kretati samo u dvije dimenzije. Slaganje ovih ultra tankih materijala može stvoriti čudne efekte jer slojevi međusobno djeluju na kvantnom nivou.
Tim profesora Kara proučavao je dva takva dvodimenzionalna materijala: bizmutov selenid i dihalkogenid prelaznog metala, naslagani jedan na drugi poput listova papira. Kao rezultat eksperimenata, otkrili su nešto zaista čudno.
Elektroni se moraju međusobno odbijati jer su negativno nabijeni i odmiču se od drugih negativno nabijenih stvari. Međutim, to nisu radili elektroni u tim slojevima, već su formirali stacionarnu treću strukturu.
'Izgleda da ovi materijali pod određenim uglovima stvaraju način za dijeljenje svojih elektrona, što u konačnici formira ovu geometrijsku rešetku u pravilnim intervalima. Dobivamo savršeno ponovljiv niz snopova čistog elektrona koji se nalaze između dva sloja. '
Tim je u početku pretpostavio da je rezultat greška. Kristalne strukture dvodimenzionalnih materijala premale su da bi se na ovaj način mogle promatrati, pa fizičari koriste posebne mikroskope koji zrače zrake elektrona umjesto svjetlosti. Kad elektroni prođu kroz materijal, oni se međusobno ometaju i stvaraju obrazac.
Koristeći složenu matematiku i ovaj specifični obrazac, naučnici su pokušali ponovo stvoriti oblik dvodimenzionalnog materijala. Kada je rezultirajući uzorak otkrio treći sloj koji se nije mogao pojaviti ni u jedno od druga dva, istraživač je sugerirao da je nešto krenulo po zlu tokom stvaranja materijala ili tijekom mjerenja.
Uprkos činjenici da su slični fenomeni uočeni ranije, to je bilo samo na izuzetno niskim temperaturama, dok su opažanja istraživača bila na sobnoj temperaturi. Ali nakon ponovljenih ispitivanja i eksperimenata koje je proveo doktorand Zacharia Hennigausen, rezultati su ostali isti.
Tako se u dvodimenzionalnim materijalima pojavila nova slika nabijenih mrlja u obliku rešetke. I ova se slika promijenila uzimajući u obzir orijentaciju gornjih slojeva. Arun Bansil, ugledni profesor fizike sa sjeveroistočnog univerziteta, vjeruje da je ovaj fenomen uzrokovan činjenicom da elektroni u materijalu neprestano poskakuju:
To je zato što ih privlače pozitivno nabijene atomske jezgre i odbijaju drugi negativno nabijeni elektroni. Ali u ovom slučaju, postoji nešto u načinu na koji su ovi naboji raspoređeni – to je kombinacija elektrona u određenom obrascu.
Oni stvaraju ove regije u kojima postoje, ako želite, nekakvi „jarci u potencijalnom pejzažu“, koji su dovoljni da ovi elektroni stvore ove gomile naboja. Jedini razlog zbog kojeg elektroni postaju nakupine je taj što tamo postoji potencijalna rupa. '
