Tudomány

Ilyet még nem láttak a kutatók: eltűntek, majd egész máshol bukkantak fel az elektronok

24.hu
24.hu

2017. 03. 16. 19:11

Kutatók egy csoportja különös kvantummozgást figyelt meg az atomi rétegek közt utazó elektronoknál.
Korábban a témában:

Ahelyett, hogy a részecskék az atomi rétegek tetejéről a középső részeken át az alsókig utaztak volna, egyszerűen eltűntek a rétegek tetején, majd a másodperc töredéke múlva alul jelentek meg. A jelenség alkalmas lehet egy új van der Waals-anyag kifejlesztésére, amely áttörést hozhat az elektronikában.

Nem lehetetlen, hogy ismerősen hangzik van der Waals neve – a róla elnevezett erők segítségével futhat a gekkó a falon. Ezek az erők azt is leírják, milyen vonzások lehetnek a molekulák közt a hagyományos ionos vagy kovalens kötések mellett.

Nagyon leegyszerűsítve, a van der Waals-erők inkább a részecskék közti kvantummechanikai vonzás eredményei, semmint a hagyományos pozitív-negatív részecskék közti vonzásé.

Az elmúlt években a kutatók egyre többet kísérleteztek ezekkel az erőkkel: új anyagokat hoztak létre, melyeknek egyes rétegeit szokásos kötések nélkül alakították ki. Igaz, eddig a szakértők csak keveset tudtak meg arról, miként viselkednek az elektronok ezekben a rendszerekben, így egyelőre a van der Waals-anyagok esetleges elektronikus felhasználása is kérdéses.

Hogy többet is kiderítsenek az efféle rendszerekről, a tudósok félvezetőkből kialakított 2D-s “lapokkal” kísérleteztek – összesen három réteget hoztak létre. A felhasznált anyagok tulajdonságainak köszönhetően a szakértők különböző színű lézereket használhattak, melyek más-más rétegekre voltak hatással.

Hui Zhao, a Kansasi Egyetem szakértője szerint a vizsgálat elején olyan lézerimpulzust alkalmaztak, mellyel csak a felső réteg elektronjait szabadították fel. Ezután egy másik színű lézer következett, mellyel az alsó rétegben megjelenő elektront tudták kimutatni. A kutatócsoport az találta, hogy a részecskék átlagosan egy pikoszekundum – azaz egy másodperc billiomoda – alatt jutottak az anyag tetejéről az aljára.

Hogy megtudják, miként kerültek az elektronok ilyen gyorsan a felső rétegből az alsóba, a szakértők egy harmadik színt is használtak, mellyel a középső régiót elemezték. Ekkor fedezték fel, hogy a részecskék – dacolva a hagyományos fizikával – egyszerűen kihagyták a középső részt. A kísérletet később a Nebraska-Lincolni Egyetemen is megismételték, hasonló eredménnyel.

Mivel a részecskék egyedi viselkedését két különböző laboratóriumban is megfigyelték, úgy tűnik, nem mérési hiba vagy a szerencse hozta létre az “ugrálást”, hanem valódi kvantumjelenségről van szó.

Bár további kutatásokra lesz szükség a jelenség igazolásához, az eredmények mindenképp biztatóak. Ha alátámasztják, hogy az efféle ugrálás reprodukálható, a van der Waals-anyagok igen hasznossá válhatnak az elektronikában.

(ScienceAlert)

vissza a címlapra

Kommentek

Legfrissebb videó mutasd mind

Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
24-logo

Engedélyezi, hogy a 24.hu értesítéseket
küldjön Önnek a kiemelt hírekről?
Az értesítések bármikor kikapcsolhatók
a böngésző beállításaiban.