Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.10.2020
Денис Гордеев
2 984

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 13:13
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

Позавчера, 10:10
Сергей Васильев

Биологи внесли в ДНК червей гены, кодирующие светочувствительные белки. Это позволило управлять ими при помощи света, заставляя двигаться на зеленый сигнал и останавливаться на красный.

Вчера, 11:18
Анна Новиковская

Около пятой части атмосферы нашей планеты составляет кислород — важный газ, необходимый для существования сложных форм жизни. Ученые полагали, что основным и практически единственным его источником были живые организмы — фотосинтезирующие растения и бактерии. Но теперь, возможно, им придется пересмотреть свои взгляды.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

25 ноября
Александр Березин

Также это повышает шансы на вовлечение волка в другие виды рискованной деятельности. Работа может иметь прикладное значение и для человеческих обществ, поскольку сходное влияние известно и для людей.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: