Физики открыли новое экзотическое состояние материи
Ученые обнаружили неизвестное ранее состояние материи, которое наблюдается при трансформации вещества из одного квантового состояния в другое при крайне низких температурах и при котором электроны почти не взаимодействуют друг с другом.
10 окт 2014
Олег Овечкин
Комментариев: 0
0
22.9K
Обычно состояния материи разделяют на твердое, жидкое, газообразное и плазму. Однако в последние годы физики открыли новое состояние – так называемые «квантовые фазы» материи, которые проявляются при температуре, близкой к абсолютному нулю, в результате специфического взаимодействия между электронами при такой температуре.
Подобно термодинамическим фазовым переходам, которые позволяют, например, жидкой воде превращаться в лед и испаряться в пар, квантовые фазовые переходы также способны при помощи флуктуаций элементарных частиц на квантовом уровне переводить материю из одного экзотического состояния в другое.
Примером такого экзотического состояния является топологический изолятор, двумерная поверхность которого проводит электричество, а остальная часть является изолятором, то есть диэлектриком. Недавно, впрочем, физикам удалось доказать, что состояние топологического изолятора может достигаться и в металлах.
Изучая квантовый фазовый переход так называемого «полуметалла Вейля» в состояние топологического изолятора, группа американских и японских ученых обнаружила новое, неизвестное ранее квантовое состояние прямо на грани между «полуметаллом» и топологическим изолятором. Это произошло при температуре, близкой к абсолютному нулю.
Проведя некоторые измерения, ученые выяснили, что необычные элементарные частицы, называемые вейлевскими фермионами (особые электроны, которые обеспечивают фазовые переходы вейлевского полуметалла в топологический изолятор), практически не взаимодействуют друг с другом в этом экзотическом состоянии, что совсем не похоже на обычное поведение электронов, отмечают ученые.
Результаты данного исследования позволяют углубиться в понимание взаимодействия электронов, которое лежит в основе важных для развития технологий явлений – например, магнетизма и сверхпроводимости, отмечают ученые.
Статья ученых была опубликована в журнале Nature Physics.
Подобно термодинамическим фазовым переходам, которые позволяют, например, жидкой воде превращаться в лед и испаряться в пар, квантовые фазовые переходы также способны при помощи флуктуаций элементарных частиц на квантовом уровне переводить материю из одного экзотического состояния в другое.
Примером такого экзотического состояния является топологический изолятор, двумерная поверхность которого проводит электричество, а остальная часть является изолятором, то есть диэлектриком. Недавно, впрочем, физикам удалось доказать, что состояние топологического изолятора может достигаться и в металлах.
Изучая квантовый фазовый переход так называемого «полуметалла Вейля» в состояние топологического изолятора, группа американских и японских ученых обнаружила новое, неизвестное ранее квантовое состояние прямо на грани между «полуметаллом» и топологическим изолятором. Это произошло при температуре, близкой к абсолютному нулю.
Проведя некоторые измерения, ученые выяснили, что необычные элементарные частицы, называемые вейлевскими фермионами (особые электроны, которые обеспечивают фазовые переходы вейлевского полуметалла в топологический изолятор), практически не взаимодействуют друг с другом в этом экзотическом состоянии, что совсем не похоже на обычное поведение электронов, отмечают ученые.
Результаты данного исследования позволяют углубиться в понимание взаимодействия электронов, которое лежит в основе важных для развития технологий явлений – например, магнетизма и сверхпроводимости, отмечают ученые.
Статья ученых была опубликована в журнале Nature Physics.
Подпишись на нашу рассылку лучших статей и получи журнал бесплатно!
Подписывайтесь
на NS в Facebook
на NS в Facebook
Подписка успешно оформлена!
Live
МКС онлайн
2.1млн Просмотров
Медиа
Фотографии, которые потрясли мир
159.3K Просмотров
Оружие и техника
Лазерное оружие сегодня и завтра
7 418 Просмотров
С точки зрения науки
Каково это – посетить Юпитер?
10.5K Просмотров
- 1 из 142
- ›
Подписка на Naked Science
При оформлении подписки высылается последний доступный номер журнала. Последующие номера высылаются на почту сразу после выхода. Широкий выбор способов оплаты, делают покупку легкой и быстрой. Служба поддержки: booking@naked-science.ru
Специалисты в сфере кибербезопасности заявили об атаке на российских интернет-пользователей нового вируса-шифратора, использующего расширение .pif и направленного из стран Латинской Америки.
Журналисты раскрыли технические характеристики новой камеры, над которой работает министерство энергетики США. 3,2-гигапиксельная камера станет частью строящегося в Чили Большого обзорного телескопа и позволит делать снимки звезд и галактик, до сих пор недоступных для объектива.
Провал, который образовался из-за аварии на подтопленном руднике около Соликамска, сразу привлек внимание публики. Теперь же он стал намного больше.