Физики впервые обнаружили экзотические квазичастицы в силициде кобальта — Naked Science
5 минут
Денис Гордеев

Физики впервые обнаружили экзотические квазичастицы в силициде кобальта

4.2

Авторам работы удалось обосновать существование четверных фермионов в этом материале.

Один из авторов работы проводит эксперименты
Один из авторов работы проводит эксперименты / University of Pennsylvania

Ученые получили первые экспериментальные свидетельства существования четырехчастных топологических квазичастиц в неорганическом соединении — силициде кобальта (СoSi). Открытие может быть использовано для создания уникальных материалов с контролируемыми свойствами — топологических изоляторов. Статья об этом опубликована в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Топологические изоляторы — материалы, которые внутри своего объема являются диэлектриками (не проводят ток), а их поверхность служит хорошим проводником. Существование таких материалов предсказывали еще в 1980-х, а впервые получили только в 2007 году. Поверхностное состояние топологического изолятора — новый тип двумерного электронного газа, где спин электрона зависит от собственного движения частицы, то есть связан с его импульсом.

Международная группа ученых из Франции, Германии, Китая и США проводила оптические эксперименты для изучения того, как свет взаимодействует с топологическими изоляторами. Основой для их опытов стали более ранние эксперименты с использованием импульсного лазера, которые навели физиков на мысли об уникальных топологических особенностях силицида кобальта. Этот материал изучали и раньше, но новые данные позволили подобрать теоретическое обоснование его свойствам.

Геометрическая интерпретация тройных (слева) и четверных (справа) фермионов / Jörn Venderbos

Более подробное исследование оптической проводимости силицида кобальта позволило ученым сделать много интересных выводов. Самое главное — авторам работы удалось обосновать существование в этом материале четверных фермионов. У этих экзотических частиц нет аналогов в квантовой физике, однако комбинация экспериментальных данных и теоретического моделирования подтверждает их наличие в CoSi.

Поскольку силицид кобальта относится к семейству материалов с очень распространенной кристаллической структурой, этот материал можно использовать для создания специальных сплавов с металлами. Подобные сплавы можно конструировать таким образом, чтобы их свойствами получалось управлять. Дальнейшая работа в этой области позволит найти топологическим изоляторам практическое применение: например, они могут использоваться как носители информации в квантовых компьютерах.

Ранее мы писали о том, что физики впервые наблюдали сверхпроводимость при комнатной температуре, и открыли новый магнитоэлектрический эффект в материале, у которого наличия подобных свойств даже и не предполагали.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 18:20
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

Вчера, 16:44
4 минуты
Илья Ведмеденко

Новейший марсоход NASA в первый раз проехал по Красной планете: всего аппарат преодолел 6,5 метра. Ранее ровер прислал первые снимки с поверхности Марса.

Вчера, 15:24
9 минут
Мария Азарова

По числу одобривших его использование стран российский препарат обогнал даже так называемого фаворита Запада — вакцину от Pfizer и BioNTech.

28 февраля
4 минуты
Мария Азарова

Айсберг по своим размерам почти в два раза превышает площадь Нью-Йорка. Хотя рекордсменом его и не назовешь (летом 2017 года от ледника Ларсена откололся действительно гигантский айсберг A68), ученые планируют продолжать наблюдения.

2 марта
4 минуты
Василий Парфенов

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) спустя несколько лет клинических испытаний одобрило использование нового хирургического робота Hominis, созданного компанией Memic. Инструмент обладает сразу двумя «руками» с тремя «суставами» на каждой.

2 марта
7 минут
РНФ

Ученые Южно-Уральского университета в составе международной группы исследовали крыс с экспериментальным посттравматическим расстройством и крыс, у которых его не было. Они доказали, что этот вид тревожного расстройства действительно приводит к повышенному риску сердечных нарушений – до этого такая взаимосвязь не была научно подтверждена.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: