Новая фаза материи может помочь создать энергоэффективные технологии.
Исследователи нашли доказательства аномальной фазы материи, существование которой было предсказано в 1960-х годах. Использование ее свойств может помочь в создании новых технологий, способных обмениваться информацией без потерь энергии.
Исследуя квантовый материал, селенид никеля-тантала (Ta2NiSe5), исследователи из Кембриджского университета заметили наличие неожиданно быстрых волн энергии, проходящих через материал при воздействии на него коротких и интенсивных лазерных импульсов.
Ученые зондировали материал двумя световыми импульсами: первый нарушал его структуру и создавал колебания, распространяющиеся наружу концентрическими кругами, подобно тому, как камень падает в пруд. Второй импульс позволял отслеживать движение этих волн. Собранные вместе изображения позволили ученым исследовать это явление и выяснить его ограничения.
При комнатной температуре эти волны движутся со скоростью в сотую часть скорости света. Это намного быстрее, чем мы ожидали. Но когда мы переходим к более высоким температурам, то материал полностью спокоен. Мы вообще не видим удары волн. Мы потратили много времени на поиски причин такого явления.
Хоуп Бретшер, автор исследования их Кавендишской лаборатории Кембриджа
Единственное объяснение, которое соответствовало всем условиям, — в материале при комнатной температуре есть фаза экситонного изолятора, вещества, которое было теоретически предсказано, однако не обнаружено ранее.
В экситонном изоляторе наблюдаемые волны энергии объясняются движением заряженных нейтральных частиц, которые могут двигаться так же быстро, как электроны. Важно отметить, что эти частицы могут переносить информацию без помех.
Новая работа, считают авторы, делает человечество на шаг ближе к созданию технологий будущего, в которых информация будет передаваться без помех.
Читать далее
Изменения орбиты Земли способствовали возникновению сложной жизни на планете
Туманности, кометы и звездные ясли: показываем лучшие астрофотографии года
Коронавирус в пещере: все о китайских шахтерах, которые болели странной пневмонией в 2012 году