ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนอร์ธอีสเทิร์น บอสตัน สร้างความประหลาดใจให้กับตัวเอง เพราะพวกเขาอาจบังเอิญไปพบเรื่องสำคัญล่าสุดโดยไม่ได้ตั้งใจ ลิโอริกิ/ Shutterstock
หมดยุคแล้วที่สถานะดั้งเดิมของสสาร (ของแข็ง ของเหลว แก๊ส พลาสมา) กลายเป็นสิ่งสำคัญไปแล้ว ใหม่มากมายรัฐที่ซับซ้อน, รวมทั้งโบส-ไอน์สไตน์ควบแน่นและสสารเสื่อมสลายของนิวตรอนได้รับการสังเกตบ่อยครั้งภายใต้สภาวะที่รุนแรง อย่างไรก็ตาม ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนอร์ธอีสเทิร์น เมืองบอสตัน อาจบังเอิญบังเอิญพบกับสสารล่าสุดที่อุณหภูมิห้อง วัสดุนี้เป็นวิธีการใหม่ในการจัดการประจุไฟฟ้า ทำให้เกิดความเป็นไปได้ใหม่สำหรับอนาคตของเทคโนโลยีสมัยใหม่
“ฉันอยากจะบอกว่ามันเกือบจะเหมือนกับสสารระยะใหม่ เพราะมันเป็นเพียงอิเล็กทรอนิกส์ล้วนๆ” Swastik Kar รองศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือและผู้เขียนร่วมของรายงานที่อธิบายเรื่องใหม่กล่าวในคำแถลง- “มันสามารถเปลี่ยนวิธีที่เราตรวจจับและสื่อสารสัญญาณได้ มันสามารถเปลี่ยนวิธีที่เรารับรู้สิ่งต่าง ๆ และการจัดเก็บข้อมูล และความเป็นไปได้ที่เราอาจไม่เคยนึกถึงมาก่อน”
คาร์และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังเล่นกับชั้นวัสดุ 2 มิติที่บางเฉียบซึ่งมีความหนาเพียงไม่กี่อะตอมเมื่อการค้นพบนี้เกิดขึ้น ในกรณีนี้ พวกเขาได้ซ้อนชั้นของบิสมัทเซเลไนด์ไว้ด้านบนของชั้นของไดแชลโคเจนไนด์ของโลหะทรานซิชัน แทนที่จะเป็นอิเล็กตรอนในวัสดุที่ผลักกันตามที่คาดไว้ พวกมันกลับสร้างรูปแบบตาข่ายอิเล็กทรอนิกส์แบบคงที่ระหว่างสองชั้น
“ในบางมุม วัสดุเหล่านี้ดูเหมือนจะสร้างหนทางในการแบ่งปันอิเล็กตรอนซึ่งท้ายที่สุดก็กลายเป็นโครงตาข่ายที่สามที่มีคาบทางเรขาคณิต” Kar กล่าว ซึ่งผลงานของทีมถูกตีพิมพ์ในระดับนาโน- “อาร์เรย์อิเล็กทรอนิกส์บริสุทธิ์ที่ทำซ้ำได้อย่างสมบูรณ์แบบซึ่งอยู่ระหว่างสองชั้น”
แม้จะผ่านการตรวจสอบการค้นพบแล้วก็ตามกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนคาร์ยังคงแน่ใจว่ามีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น เนื่องจากปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำมากเท่านั้น ไม่เคยอยู่ที่อุณหภูมิห้องเหมือนการค้นพบครั้งนี้
“คุณเคยเดินเข้าไปในทุ่งหญ้าแล้วเห็นต้นแอปเปิลที่มีมะม่วงห้อยอยู่ด้วยไหม” คาร์ถาม “แน่นอนว่าเราคิดว่ามีบางอย่างผิดปกติ สิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้”
การทดสอบและการทดลองซ้ำแล้วซ้ำเล่าให้ผลลัพธ์เดียวกัน ซึ่งทำให้นักวิจัยคนอื่นๆ ดำเนินการเพื่อทำความเข้าใจว่ารูปแบบของจุดที่มีประจุในลักษณะขัดแตะนี้เป็นไปได้ในทางทฤษฎีอย่างไร พวกเขาพบว่าการจัดเรียงชั้น 2 มิติ พร้อมด้วยปัจจัยทางกลควอนตัม ทำให้เกิดรู ซึ่งทำให้สามารถผลิตแอ่งประจุได้
“พวกมันสร้างบริเวณเหล่านี้ซึ่งมีคูบางชนิดในภูมิประเทศที่เป็นไปได้ ซึ่งเพียงพอที่จะบังคับให้อิเล็กตรอนเหล่านี้สร้างแอ่งประจุเหล่านี้” อรุณ บันซิล ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ผู้มีชื่อเสียงของมหาวิทยาลัยในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ อธิบาย ในคำแถลง- “เหตุผลเดียวที่อิเล็กตรอนจะก่อตัวเป็นแอ่งน้ำก็เนื่องมาจากมีรูที่อาจเกิดขึ้นอยู่ที่นั่น”
แม้ว่าพวกเขาจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการทำความเข้าใจปรากฏการณ์นี้ แต่นักวิจัยก็รู้สึกตื่นเต้นกับผลกระทบที่เป็นไปได้ที่อาจมีต่ออนาคตของระบบอิเล็กทรอนิกส์ ระบบตรวจจับและตรวจจับ และการประมวลผลข้อมูล
“ความตื่นเต้น ณ จุดนี้คือการสามารถแสดงให้เห็นถึงสิ่งที่ผู้คนไม่เคยคิดว่าจะมีได้ที่อุณหภูมิห้องมาก่อน” คาร์กล่าว “และตอนนี้ ท้องฟ้ามีขีดจำกัดในแง่ของวิธีที่เราจะควบคุมมันได้”
