Неочаквано за всички учените откриха нов начин за манипулиране на електрическия заряд. Изследването е наречено „нова фаза на материята“. Ефектът е открит от учения Свастик Кар, доцент по физика в Североизточния университет (САЩ).
„Това е границата на нашето въображение! Откритието може да промени начина, по който сигналите се откриват и предават. Освен това може да промени начина, по който възприемаме нещата, да съхраняваме информация и възможности, за които може би дори не сме се замисляли. “
Въпросът е, че способността да се движат, манипулират и съхраняват електрони е ключът към огромното мнозинство от съвременните технологии. В нова статия, публикувана в изданието Nanoscale, изследователите описват начин да накарат електроните да направят нещо съвсем ново – да се разпределят равномерно в неподвижен кристален модел.
„Бих искал да кажа, че това е почти като нова фаза на материята. Той е напълно електронен.
Феноменът започна, когато изследователите експериментираха с кристални материали с дебелина само няколко атома, известни като двуизмерни материали.
Такива материали са изградени в повтарящ се модел на атоми, така че техните тънки електрони могат да се движат само в две измерения. Подреждането на тези ултратънки материали може да създаде странни ефекти, тъй като слоевете взаимодействат на квантово ниво.
Екипът на професор Кар изучава два такива двуизмерни материала: бисмутов селенид и дихалкогенид от преходни метали, подредени един върху друг като листове хартия. В резултат на експериментите те откриха нещо наистина странно.
Електроните трябва да се отблъскват един друг, защото са отрицателно заредени и се отдалечават от други отрицателно заредени неща. Това обаче не правят електроните в тези слоеве, вместо това те образуват неподвижна трета структура.
„Под определени ъгли тези материали изглежда формират начин да споделят своите електрони, което в крайна сметка образува тази геометрична решетка на равни интервали. Получаваме идеално повторяем набор от чисти електронни снопчета, които се намират между два слоя.
Първоначално екипът прие, че резултатът е грешка. Кристалните структури на двумерните материали са твърде малки, за да се наблюдават по този начин, така че физиците използват специални микроскопи, които излъчват лъчи електрони вместо светлина. Когато електроните преминават през материал, те се намесват помежду си и създават модел.
Използвайки сложна математика и този специфичен модел, учените се опитаха да пресъздадат формата на двуизмерен материал. Когато полученият модел разкрива трети слой, който не може да се появи в нито един от другите два, изследователят предполага, че нещо се е объркало по време на създаването на материала или по време на измерването.
Въпреки факта, че подобни явления се наблюдаваха и преди, то беше само при изключително ниски температури, докато наблюденията на изследователите бяха при стайна температура. Но след многократни тестове и експерименти, проведени от докторант Захария Хенигаузен, резултатите останаха същите.
Така в двуизмерни материали се появи нова картина на заредени петна под формата на решетка. И тази картина се е променила, като се вземе предвид ориентацията на горните слоеве. Арун Бансил, изтъкнат професор по физика в Североизточния университет, смята, че това явление се дължи на факта, че електроните в материала непрекъснато подскачат:
Това е така, защото те са привлечени от положително заредените атомни ядра и отблъснати от други отрицателно заредени електрони. Но в този случай има нещо в начина, по който са подредени тези заряди – това е комбинацията от електрони в определен модел.
Те създават тези региони, където има, ако щете, някакви „канавки в потенциалния пейзаж“, което е достатъчно, за да накарат тези електрони да създадат тези групи заряд. Единствената причина, поради която електроните стават бучки, е, че там има потенциална дупка.
