Nyheter

Nyoppdaget 'eksotisk' fenomen baner vei for kvanteenheter

Nyoppdaget 'eksotisk' fenomen baner vei for kvanteenheter


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Et eksotisk fysisk fenomen kjent som en Kohn-anomali har blitt funnet for første gang i en uventet type materiale av forskere ved MIT.

Forskerne sier at funnene kan gi ny innsikt i visse grunnleggende prosesser som bestemmer de komplekse elektroniske interaksjonene under panseret på mange av våre elektroniske enheter.

RELATERTE: ASTRONOMERER SKAPER 'FIFTH STATE OF MATTER' I DEN INTERNASJONALE RUMSTASJONEN

Dette kan igjen føre til "utvikling av materialer med nye termiske eller elektroniske egenskaper [som er] så nye at vi trenger tid til å tenke på hva de kan gjøre," sier Brent Fultz, professor i materialvitenskap og anvendt fysikk ved Caltech, som ikke var involvert i studien.

Studerer elektroniske interaksjoner

De fysiske prosessene som finner sted inne i mange elektroniske enheter bestemmes av samspill mellom elektroner og fononer - som egentlig er en bølge av vibrasjoner som passerer gjennom et krystallinsk materiale.

Blant prosessene disse interaksjonene påvirker, er måten materialer motstår elektrisk strøm, samt temperaturen ved hvilken noen materialer blir superledere, og de svært lave temperaturkravene for kvantecomputere.

Problemet er at elektron-fonon-interaksjoner har vært utrolig vanskelig å studere i detalj på grunn av at de er veldig svake og vanskelige å lese.

I et forsøk på å studere disse interaksjonene med mer klarhet, induserte et team av forskere fra MIT en Kohn-anomali, som tidligere antatt å eksistere bare i metaller, i et eksotisk materiale kalt topologisk Weyl-semimetall.

Funnet kan bidra til å belyse de komplekse interaksjonene mellom elektroner og fotoner, sier teamet og hjelper til med å søke etter nye materialer for avanserte datamaskiner.

Et ekteskap av teori og observasjon

Studien, som er basert på både teoretiske spådommer og eksperimentell observasjon, ble publisert denne uken i tidsskriftetFysiske gjennomgangsbrev.

Kohn-anomalier ble først oppdaget på 1950-tallet av fysikeren Walter Kohn. De gjenspeiler en plutselig forandring, noen ganger referert til som en vri eller kink, i grafen som beskriver en fysisk parameter som kalles elektronresponsfunksjonen.

Denne plutselige diskontinuiteten gjenspeiler en endring i evnen til elektroner for å skjerme fononer. Dette kan forårsake ustabilitet i forplantningen av elektroner gjennom materialet og kan føre til en rekke nye elektroniske egenskaper.

For å måle disse presise interaksjonene, brukte teamet avanserte nøytron- og røntgenspredningssonder på tre nasjonale laboratorier - Argonne National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory og National Institute of Standards and Technology - for å undersøke oppførselen til tantalfosfidmaterialet.

"Vi spådde at det er en Kohn-anomali i materialet bare basert på ren teori," forklarte professor Mingda Li i en pressemelding. Ved hjelp av beregningene, "kunne vi lede eksperimentene til det punktet hvor vi vil søke etter fenomenet, og vi ser en veldig god samsvar mellom teori og eksperimenter."

Martin Greven, professor i fysikk ved University of Minnesota, som ikke var involvert i denne forskningen, sier dette arbeidet har imponerende bredde og dybde, som spenner over både sofistikert teori og spredningseksperimenter. Det bryter ny bakke i fysikk med kondensert materie, ved at det etablerer en ny type Kohn-anomali. ”

En bedre forståelse av elektron-fononkoblinger, via denne nye observasjonen av Kohn-anomalien, kan bidra til å lede veien for å utvikle materialer, som bedre høytemperatur superledere eller feiltolerante kvantecomputere, sier forskerteamet.

"Jeg tror dette kan føre oss til å forstå prosesser som vil ligge til grunn for noen av disse materialene som gir mye løfte for fremtiden," sier Andrejevic, som sammen med forsker Fei Han var en medforfatter på papiret.

Ved å utvide vår forståelse av disse eksotiske materialene, kan vi se ukjente fremskritt innen felt som quantum computing, som lover å revolusjonere måten vi samhandler med den digitale verden på.


Se videoen: Kunstgress med Hitachimaskiner hos Bane og Entreprenørservice (Juli 2022).


Kommentarer:

  1. Raedwolf

    It is a pity, that now I can not express - I hurry up on job. Jeg kommer tilbake - jeg vil nødvendigvis uttrykke mening.

  2. Orthros

    Rather valuable message

  3. Yehudi

    Thank you for a very interesting note.

  4. Airell

    Utvetydig, det utmerkede svaret

  5. Faezil

    Few can boast of such ingenuity as the author

  6. Thiery

    And you are so hot



Skrive en melding