15 °C

Учени установиха съществуването на фундаментално ново състояние на материята

Физиците от Института за квантова информация и материя са открили първия 3D квантов течен кристал. Това е изцяло ново състояние на материята, се казва в предствянето на откритието, и се очаква то да има приложение в ултра бързите квантови компютри. 

Молекулите на стандартните течни кристали текат свободно, като при флуидите, но остават ориентирани като при твърдата материя. Течните кристали могат да бъдат направени изкуствено, като тези в дисплеите на електронни устройства. Откриват се и в природата, например в биологичните клетъчни мембрани.

В "квантов" течен кристал електроните се държат като молекулите в класическите течни кристали. Тоест, електроните се движат свободно, но имат предпочитана посока на потока. Първият квантов течен кристал е открит през 1999 г. от Джим Айзенщайн , професор по физика и приложна физика. Квантовият течен кристал на Айзенщайн е двуизмерен, което означава, че той е ограничен до една равнина вътре в материала  - изкуствено създаден метал на базата на галий и арсенид. Такива 2D квантови течни кристали оттогава са намерени в още няколко материала, включително при високотемпературни свръхпроводници - материали, които провеждат електричество с нулево съпротивление при около -150 градуса по Целзий, което е по-топло от работните температури за традиционните свръхпроводници.

Джон Хартър, учен в лабораторията Hsieh и водещ автор на новото изследване, обяснява, че 2-D квантовите течни кристали се държат по странен начин. "Електроните в тази равнина колективно решават да текат преференциално по оста X, а не по оста Y, въпреки че няма нищо, което да различава една посока от другата", казва той.

В 3D квантовите течни кристали електроните имат още по-странни качества. Тук електроните не само правят разграничение между осите x, y и z, но и имат различни магнитни свойства в зависимост от това дали се движат напред или назад по дадена ос.

"Протичането на електрически ток през тези материали ги превръща от немагнити в магнити, което е изключително необичайно", казва ученият. "Нещо повече, във всяка посока, в която може да тече ток, магнитната сила и магнитната ориентация се променят. Физиците казват, че електроните "нарушават симетрията" на решетката.

Хартър всъщност попаднал на откритието, докато изучава атомната структура на метално съединение на елемента рений. По-специално, той се опитвал да определи структурата на атомната решетка на кристала. При тези експерименти лазерната светлина се изстрелва върху материал и светлината с двойна честота се отразява обратно. Моделът на излъчваната светлина съдържа информация за симетрията на кристала. Моделите, измерени от учения били много странни и не можели да се обяснят с познатата атомна структура на съединението.

"Отначало не знаехме какво става", казва Хартър. След това научили за концепцията за 3D квантови течни кристали, разработена от Liang Fu, професор по физика в MIT. "Тя обяснява перфектно моделите. Всичко внезапно придоби смисъл", казва Хартър.

Изследователският екип очаква, че 3D квантовите течни кристали ще доведат до напредък в проектирането и създаването на по-ефективни компютърни чипове. Откриването на 3D квантови течни кристали може също така да допринесе за изграждането на квантови компютри, които ще декриптират кодовете или ще правят други изчисления при много по-високи скорости благодарение на квантовата природа на частиците.

Facebook коментари

Коментари в сайта

Хороскоп за 13.11.2019

Хороскоп за Овен

Овен
Намерете сили и време да се освободите от натрупаното напрежение. Ако забравите всичко, което ви е огорчавало до днес, ще си помогнете повече от всеки друг. Пропуснете покрай себе си язвителните забележки и в никакъв случай не се показвайте уязвен. Усмихнете се и на лошото отвърнете с добро. Има кой да отсъди правилно. Само добрата дума и мисъл може да помогнат там, където добрата воля липсва.
13 ное 2019

Хороскоп за Телец

Телец
Този ден се характеризира с личен напредък и възможности за удовлетворяване на определени изисквания на работното място. Ще преодолеете нещо, което ви е пречило да се развивате пълноценно. Не подценявайте помощта, която могат да ви окажат близките ви и особено сърдечния партньор. Притеснявате се излишно относно проблемите на ваш роднина, всичко ще е наред.
13 ное 2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Ангажираността ви расте, а с нея и умората. Сами разбирате, че трябва да търсите нови начини за справяне със стреса. Добре ще ви се отразят разходки на открито, среща с приятели или слушане на любима музика. Високите ви изисквания към околните често ви дистанцират от тях, Бъдете по-търпеливи.
13 ное 2019

Хороскоп за Рак

Рак
Готовността ви да се реализират професионално ще ви подтикне към повече активност и без да жалите силите си ще се отдадете на работата си. Финансови и лични успехи ще отбележите през днешния ден. Някои от вас ще усетят силно привличане към нова личност и може би начало на силна връзка.
13 ное 2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
Очаква ви един сравнително успешен работен ден, в случай че очакванията ви не са твърда високи. Не може всичко да става изведнъж, каквото е желанието ви, затова приемете ситуацията просто като затишие. Обърнете повече внимание на себе си.
13 ное 2019

Хороскоп за Дева

Дева
Днес ще се радвате на заслужени професионални успехи. Постоянната ви работа започва да дава резултати. Не е изключено сериозни финансови постъпления да попълнят бюджета ви и да развихрят страстта ви към харчене. Зарадвайте близките си, те ще оценят жеста ви на внимание. Пестете емоциите си.
13 ное 2019

Хороскоп за Везни

Везни
Среща с човек, който сте позабравили ще ви достави голямо удоволствие. Чувствата ви ще бъдат споделени и ще осъзнаете, че сте ценени и обичани въпреки дистанцията на времето. Обхванати сте от изумителен ентусиазъм, идеите ви са грандиозни, но за сега е добре да се задоволите само с планирането на нещата. Въздържайте се от алкохолни излишества.
13 ное 2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Настоятелно ще занимавате околните с личните си вълнения. Повечето от тях са въображаеми, затова не се учудвайте, ако околните не разбират за какво говорите. Ще бъдете полезни на близък, който има проблем, и вие бихте могли да му бъдете полезни. Покупка на ново жилище или отдаване под наем ще обсебят вниманието на някои от вас.
13 ное 2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
С добри намерения сте днес, да приключите делова задача или да придвижите друга напред. Няма да ви липсват финанси, за да организирате почивката си. Харесвани неща ще станат ваши и ще повишат настроението ви, давайки простор и на щедростта ви към други хора. Радостна вест.
13 ное 2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Без да губите времето си в съмнения и колебания, ще действате и то успешно. Практичността ви отново ще се прояви, този път в навременни решения и финансови сделки. Отношенията ви с човек, когото цените и от когото очаквате съпричастност, ще се задълбочат и могат да прераснат в по-задълбочена връзка.
13 ное 2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Днес ще ви се наложи да работите много, за да постигнете целите си. Бъдете концентрирани и не допускайте околните да ви занимават със незначителни въпроси. Това само ще попречи на работата ви, затова стойте настрана от хора, които се занимават предимно с чужди проблеми. Получавате предложение за вечерта, на което не можете да устоите.
13 ное 2019

Хороскоп за Риби

Риби
Деловите представители на знака ще ги занимават финансови въпроси и постигане на договорености. Други ще ги вълнуват интимните подробности от живота им. Ще получите потвърждение за отношението на някой към вас и перспективността на връзката ви. Ако все пак имате съмнения, не ги споделяйте, изчакайте.
13 ное 2019
Последни новини