Ученые применили свет для изучения квантовой природы материалов

Команда исследователей ICFO-The Institute of Photonic Sciences и Колумбийского университета изучала то, как свет может быть использован для анализа квантового характера электронного материала. Ученые под руководством Марка Лундберга смогли сделать это, путем захвата света в сетке атомов углерода и замедляя свет так, что он двигался почти так же медленно, как электроны в графене. После этого эксперты наблюдали, что электроны и свет начинают двигаться согласованно, раскрывая квантовую природу особым типом микроскопа.

Эксперименты проводились с использованием графена ультра-высокого качества. Для получения медленных пульсаций света в графене (так называемых плазмонов), исследователи использовали специальную антенну для света, который сканирует поверхность материала на расстоянии нескольких нанометров. Ученые увидели, что световая рябь в графене движется в 300 раз медленнее, чем свет, и это резко отличается от того, что должно быть согласно классическим законам физики.

Соавтор изучения Франк Коппенс говорит: «Как правило, очень трудно исследовать квантовый мир, и сделать так, чтобы без применения сверхнизких температур, увидеть процессы при комнатной температуре».

Этот метод открывает  путь для изучения многих новых типов квантовых материалов, в том числе сверхпроводников, где электричество может протекать без потребления энергии, или топологических материалов, которые позволяют обрабатывать квантовую информацию с помощью топологических кубитамов. Авторы утверждают, что «это может быть началом новой эры в наноскопии». «Это открытие может, в конечном итоге, привести к пониманию сложных квантовых явлений, которые возникают при сверхнизких температурах и очень сильных магнитных полях, как дробный квантовый эффект Холла», добавил один из соавторов

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *