Nepričakovano za vse so znanstveniki odkrili nov način manipulacije z električnim nabojem. Študija je bila imenovana “nova faza snovi”. Učinek je odkril znanstvenik Swastik Kar, izredni profesor fizike na univerzi Northeastern (ZDA).
'To je meja naše domišljije! Odkritje lahko spremeni način zaznavanja in prenosa signalov. Poleg tega lahko spremeni način zaznavanja stvari, shranjevanje informacij in možnosti, o katerih morda niti pomislili nismo. '
Dejstvo je, da je sposobnost premikanja, manipuliranja in shranjevanja elektronov ključ do velike večine sodobne tehnologije. V novem članku, objavljenem v izdaji Nanoscale, so raziskovalci opisali način, kako elektrone narediti nekaj povsem novega – da se enakomerno porazdelijo v mirujočem kristalnem vzorcu.
“Rad bi rekel, da je to skoraj kot nova faza snovi. Je popolnoma elektronska.
Pojav se je začel, ko so raziskovalci eksperimentirali s kristalnimi materiali, debelimi le nekaj atomov, znanimi kot dvodimenzionalni materiali.
Takšni materiali so zgrajeni v ponavljajočem se vzorcu atomov, zato se njihovi tanki elektroni lahko gibljejo le v dveh dimenzijah. Zlaganje teh ultratankih materialov lahko ustvari nenavadne učinke, ker plasti medsebojno delujejo na kvantni ravni.
Ekipa profesorja Kar je preučevala dva taka dvodimenzionalna materiala: bizmutov selenid in dihalkogenid prehodne kovine, ki sta zložena drug na drugega kot listi papirja. Kot rezultat poskusov so odkrili nekaj res čudnega.
Elektroni se morajo med seboj odbijati, ker so negativno nabiti in se oddaljujejo od drugih negativno nabitih stvari. Vendar tega elektroni v teh plasteh niso počeli, temveč so tvorili stacionarno tretjo strukturo.
“Zdi se, da ti materiali pod določenimi koti tvorijo način, kako deliti svoje elektrone, kar na koncu tvori to geometrijsko mrežo v rednih intervalih. Dobimo popolnoma ponovljivo paleto čistih elektronskih šopov, ki sedijo med dvema plastema. '
Ekipa je sprva domnevala, da je bil rezultat napaka. Kristalne strukture dvodimenzionalnih materialov so premajhne, da bi jih lahko tako opazovali, zato fiziki namesto svetlobe uporabljajo posebne mikroskope, ki oddajajo žarke elektronov. Ko elektroni prehajajo skozi material, se medsebojno motijo in ustvarijo vzorec.
Z uporabo zapletene matematike in tega specifičnega vzorca so znanstveniki poskušali poustvariti obliko dvodimenzionalnega materiala. Ko je nastali vzorec razkril tretjo plast, ki se ni mogla pojaviti v nobeni od preostalih dveh, je raziskovalec predlagal, da je šlo med ustvarjanjem materiala ali med merjenjem kaj narobe.
Kljub temu, da so podobne pojave opažali že prej, je bilo to le pri izredno nizkih temperaturah, medtem ko so bila opazovanja raziskovalcev pri sobni temperaturi. Toda po večkratnih testiranjih in poskusih, ki jih je opravil doktorand Zacharia Hennigausen, so rezultati ostali enaki.
Tako se je v dvodimenzionalnih materialih pojavila nova slika nabitih mest v obliki rešetke. In ta slika se je spremenila glede na usmerjenost zgornjih plasti. Arun Bansil, ugledni profesor fizike na severovzhodni univerzi, meni, da je ta pojav posledica dejstva, da elektroni v materialu nenehno poskakujejo:
To je zato, ker jih privlačijo pozitivno nabita jedra atomov in jih odbijejo drugi negativno nabiti elektroni. Toda v tem primeru je nekaj v načinu ureditve teh nabojev – gre za kombinacijo elektronov v določenem vzorcu.
Ustvarijo te regije, kjer so, če hočete, nekakšni “jarki v potencialni pokrajini”, ki so dovolj, da ti elektroni ustvarijo te šope naboja. Edini razlog, da se elektroni nabirajo, je, da je tam potencialna luknja. ”
