شناسایی حالت جدید ماده در مواد دو بعدی

   محققان یک گروه بین المللی، نشانه هایی از وجود یک حالت مرموز ماده پیدا کرده اند که اولین بار 40 سال پیش، در یک ماده حقیقی پیش بینی شد. این حالت جدید که به عنوان مایع دورانی کوانتوم شناخته می شود، باعث شکستن الکترون ها به تکه ها می شود. این در حالی است که قبلاً این باور وجود داشت که الکترون ها غیر قابل تقسیم هستند.

   دانشمندان، این ذرات شکننده که Majorana Fermions نامیده می شوند را در یک ماده دو بعدی با ساختاری شبیه به گرافن اندازه‌گیری کرده اند. نتایج آزمایش های آن ها، به صورت موفقیت آمیز یا یکی از مدل های مایع دورانی کوانتوم به نام مدل کیتاو تطابق داشت. مشاهده یکی از جذاب ترین خواص – تقسیم الکترون- در مواد حقیقی یک موفقیت بزرگ است که قبلاً تنها پیش بینی شده بود.

   در یک ماده مغناطیس معمول، هرکدام از الکترون ها مانند یک آهنربای بسیار کوچک رفتار می کنند. هنگامی که یک ماده تا درجه حرارت مشخصی خنک شود، این آهنرباها خود را منظم می کنند به طوری که تمامی قطب های شمال در یک راستا باشند. ولیکن در یک ماده حاوی حالت مایع دورانی کوانتوم، حتی با سرد کردن ماده تا دمای صفر مطلق، این آهنرباها منظم نمی شوند و به فرم مرکب ناشی از شارهای کوانتوم در می آیند. کشف این حالت جدید از کوانتوم، می تواند منجر به کشف احتمالات جدید دیگر نیز بشود.

اطلاعات تکميلي

  • سازمانهاي وابسته: دانشگاه کمبریج
  • حوزه کاربرد: مواد دو بعدی