|
Физики управляли квантовой симметрией двухслойного графена
|
|
|
|
Ученые из США, Канады и Японии наблюдали дробный квантовый эффект Холла в двухслойном графене и показали возможность управления свойствами такого материала действием электрического поля. Свое исследование авторы опубликовали в статье в журнале Science.
|
|
|
|
Физикам удалось при помощи электрического поля управлять нарушениями симметрии в двухслойном графене. Помещая двухслойный графен перпендикулярно направлению линий электрического поля, исследователи наблюдали ряд фазовых переходов, меняющих свойства проводимости системы. В отличие от обычного (монослойного) графена, в двухслойном существует энергетическая щель (в которой не могут находится электроны с соответствующими значениями энергий), управляя шириной которой можно менять свойства проводника.
|
 |
| Двухслойный графен представляет собой пару сложенных один над другим
монослоев графена. Слои расположены на расстоянии менее одного нанометра
друг от друга, что позволяет электронам из одного слоя графена туннелировать
в другой, для проведения эксперемента ученым потребовались модульные
картины. |
|
|
|
Туннелирование — преодоление частицей потенциального барьера (при наличии ненулевой вероятности), когда энергии частицы для этого недостаточно. Явление носит существенно квантовый характер — согласно классической физике, такой частице не удалось бы выйти из пределов потенциальной ямы.
|
|
|
|
Эффект Холла в классической электродинамике представляет собой возникновение разности потенциалов (напряжения) в поперечном сечении проводника с постоянным током при его помещении в магнитное поле. Квантовый эффект проявляется в двумерных структурах и связан с появлением дискретных (прерывных) уровней проводимости. Дробный квантовый эффект Холла, в отличие от целочисленного (нормального) квантового эффекта Холла, наблюдается в сильных магнитных полях и связан с ограниченными размерами потенциальной ямы и коллективным поведением электронов в проводнике, описываемым в терминах квазичастиц.
|
|
|
|
Ученые считают, что управление состояниями в двухслойном графене, возникающими при дробном квантовом эффекте Холла, при помощи электрического поля потенциально может найти применение в квантовый компьютерах. Физики связывают это с высокой степенью симметрии, имеющей место в исследуемом материале.
|
|
|
|
http://lenta.ru/news/2014/07/04/gr/
|
