ระบบที่ใช้ในการสังเคราะห์วัสดุใหม่
เครดิตภาพ: Jeff Arban
มนุษยชาติได้สร้างวัสดุใหม่มาตั้งแต่ยุคทองสัมฤทธิ์ (ซึ่งไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ) และตั้งแต่การพัฒนาในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่เราจึงสามารถสร้างสารที่แปลกประหลาดอย่างแท้จริงได้ ตอนนี้วัสดุสองชนิดที่มีคุณสมบัติที่ไม่ธรรมดาอย่างแท้จริงได้ถูกประกบกันเป็นโครงสร้างควอนตัมใหม่ที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กที่ผิดปกติมาก
วัสดุแรกของสองวัสดุคือ dysprosium titanate นี่คือสารประกอบอนินทรีย์ที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง: มันดักวัสดุกัมมันตรังสี สิ่งนี้เพียงอย่างเดียวจะรับประกันได้ว่า Dysprosium titanate สถานที่ใน Hall of Fame สารประกอบ แต่ภายในวัสดุนี้มันเป็นไปได้ที่จะเห็นสิ่งที่ไม่เหมือนใครอย่างแท้จริง:-
ถ้าคุณกำลังคิดว่า“ การผูกขาดแม่เหล็กไม่ใช่แค่สมมุติ” คุณจะถูกต้อง อะไรก็ตามที่มีสนามแม่เหล็กในจักรวาลมีขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ หากคุณทำลายแท่งแม่เหล็กครึ่งหนึ่งคุณจะจบลงด้วยแม่เหล็กสองตัวแต่ละอันมีสองเสา monopoles แม่เหล็กในสูญญากาศอาจมีอยู่ แต่ไม่พบ แต่ในวัสดุที่รู้จักกันในชื่อสปินน้ำแข็ง (เช่น dysprosium titanate) มันเป็นไปได้ที่จะมี quasiparticles ที่มีลักษณะคล้ายกับ monopole ที่คาดการณ์ไว้
อีกชั้นหนึ่งของโครงสร้างคือ Pyrochlore iRidate ซึ่งเป็นกึ่งแม่เหล็กใหม่ที่อาจไม่มีการประยุกต์ใช้ dysprosium titanate แต่มีอีกคนที่ไม่เคยเห็นมาก่อน quasiparticle: The- นี่คือข้อเสนอเกือบหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา แต่มีอยู่ใน semimetals weyl เหล่านี้เท่านั้น
ในการสร้างโครงสร้างควอนตัมที่แปลกประหลาดโดยการรวมชั้นอะตอมของวัสดุจะพูดง่ายกว่าทำ หนึ่งไม่สามารถติดพวกเขาเข้าด้วยกันได้ดังนั้นทีมจึงต้องกำหนดวิธีในการสร้างวัสดุใหม่นี้ เครื่องมือนี้เรียกว่า Q-DIP สั้นสำหรับแพลตฟอร์มการค้นพบปรากฏการณ์ควอนตัม มันมีเลเซอร์อินฟราเรดหนึ่งตัวที่ทำให้วัสดุร้อนขึ้นและอีกอันที่สามารถช่วยจัดเรียงสารประกอบในระดับอะตอม
"การศึกษาครั้งนี้เป็นก้าวสำคัญในการสังเคราะห์วัสดุและอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในการสร้างเซ็นเซอร์ควอนตัมและอุปกรณ์สปินโทรนิกก้าวหน้า" ศาสตราจารย์ผู้ตรวจสอบหลัก Jak Chakhalian จากมหาวิทยาลัยรัทเกอร์กล่าวใน Aคำแถลง- "เพื่อความรู้ที่ดีที่สุดของเราการสอบสวนนี้มีความโดดเด่นในสหรัฐอเมริกาและแสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าในฐานะที่เป็นเครื่องมือล่วงหน้า"
ทีมกำลังตรวจสอบคุณสมบัติของวัสดุใหม่ที่อาจมีแอปพลิเคชันในเซ็นเซอร์ควอนตัมและใน-
“ งานนี้เป็นวิธีใหม่ในการออกแบบวัสดุควอนตัมสองมิติใหม่ทั้งหมดโดยมีศักยภาพในการผลักดันเทคโนโลยีควอนตัมและให้ข้อมูลเชิงลึกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับคุณสมบัติพื้นฐานของพวกเขาในรูปแบบที่เป็นไปไม่ได้ก่อนหน้านี้” Chakhalian กล่าว
กระดาษที่อธิบายผลลัพธ์จะถูกตีพิมพ์ในวารสารจดหมายนาโน-
