Физики открыли новое экзотическое состояние материи — Naked Science
10.10.2014
4 минуты
Редакция

Физики открыли новое экзотическое состояние материи

Квантовый фазовый переход в топологический изолятор позволил ученым обнаружить новое состояние материи.

184906515_master-1600x900

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.
 

5 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Житель штата Флорида Кельман Ричес погиб во время полета на реактивном ранце.

Позавчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

Вчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Позавчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[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: