Fizycy przypadkowo odkryli nowy stan skupienia materii, który może zmienić oblicze technologii
Minęły czasy, gdy klasyczne stany materii miały kluczowe znaczenie. Ciała stałe, gazy, ciecze i plazmy od dawna nie są głównym tematem zainteresowań naukowców.
Przypadkowe odkrycie
Zaobserwowano wiele nowych stanów złożonych, często w ekstremalnych warunkach, jak choćby kondensat Bosego-Einsteina, czy materię zdegenerowaną. Zespół naukowców z Northeastern University w Bostonie mógł przypadkowo natknąć się na nową materię w temperaturze pokojowej.
Materiał może przyczynić się do nowego sposobu manipulowania ładunkiem elektrycznym, stwarzając nowe możliwości dla nowoczesnej technologii. Dotychczasowe odkrycia zostały opisane w czasopiśmie Nanoscale.
Kusi mnie, by powiedzieć, że jest to prawie jak nowa faza materii. Może to zmienić sposób wykrywania i przekazywania sygnałów. Może to zmienić sposób przechowywania informacji, a także stwarza możliwości, o których jeszcze nawet nie pomyśleliśmy. – oświadczył Swastik Kar, profesor fizyki w Northeastern University w Bostonie
Nowy stan materii
Kar wraz z zespołem „bawił” się ultra cienkimi warstwami materiałów 2D, które mają zaledwie kilka atomów grubości, gdy nastąpiło niespodziewane odkrycie. Cienka warstwa bizmutu została ułożona na wierzchu warstwy metalu przejściowego.
W materiale, zamiast elektronów odpychających się wzajemnie zgodnie z oczekiwaniami, utworzył się elektroniczny wzór między dwiema warstwami. Nawet po zweryfikowaniu odkrycia za pomocą mikroskopii elektronowej, Kar był przekonany, że to błąd.
Czy kiedykolwiek wszedłeś na łąkę i widziałeś jabłoń z wiszącymi na niej mango? Oczywiście uważaliśmy, że coś jest nie tak. To się nie mogło zdarzyć. – wyjaśnia Kar
Możliwe zastosowanie
Podobne zjawiska obserwowano wcześniej, ale tylko w ekstremalnie niskich temperaturach. Tym razem odkrycia dokonano w temperaturze pokojowej. Powtarzane testy i eksperymenty przyniosły te same wyniki.
Rezultat skłonił innych naukowców do działania, by zrozumieć, w jaki sposób w ogóle może powstać ten szczególny wzór. Okazało się, że ułożenie warstw 2D wraz z kwantowymi czynnikami mechanicznymi spowodowało powstanie dziur, co z kolei umożliwiło wytworzenie ładunków.
Chociaż naukowcy są na wczesnym etapie rozumienia tego zjawiska, są niebywale podekscytowani możliwym wpływem, jaki może mieć ono na przyszłość elektroniki, systemów wykrywania oraz przetwarzania informacji.
