物质的经典状态(固体、液体、气体、等离子体)至关重要的日子已经一去不复返了。很多新的, 包括玻色-爱因斯坦凝聚和中子简并物质,通常是在极端条件下观察到的。然而,波士顿东北大学的一组研究人员可能意外地发现了室温下的最新物质。这种材料提供了一种操纵电荷的新方法,为现代技术的未来带来了新的可能性。
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东北大学物理学副教授、描述新物质的论文合著者斯瓦斯蒂克·卡尔 (Swastik Kar) 在一篇论文中表示:“我很想说它几乎就像物质的新相,因为它只是纯粹的电子。”陈述。 “它可以改变我们检测和交流信号的方式。它可以改变我们感知事物和信息存储的方式,以及我们可能还没有想到的可能性。”
当这一发现发生时,卡和他的同事正在研究超薄层的二维材料,这些材料只有几个原子厚。在这种情况下,他们在过渡金属二硫属化物层的顶部堆叠了一层硒化铋。正如预期的那样,材料中的电子并没有相互排斥,而是实际上在两层之间形成了一种固定的电子晶格样式图案。
卡尔说:“在某些角度下,这些材料似乎形成了一种共享电子的方式,最终形成了几何周期性的第三晶格。”他的团队的研究结果发表在纳米级。 “两层之间存在完全可重复的纯电子水坑阵列。”
即使在通过验证发现之后电子显微镜,卡尔仍然确信自己犯了一个错误,因为类似的现象只在极低的温度下观察到,从未像这次发现那样在室温下观察到。
“你有没有走进草地,看到一棵苹果树,树上挂着芒果?”卡问道。 “我们当然认为出了什么问题。这不可能发生。”
重复的测试和实验产生了相同的结果,这促使其他研究人员采取行动,了解这种带电点的格子图案在理论上是如何实现的。他们发现,二维层的排列以及量子力学因素会产生空穴,进而产生电荷坑。
东北大学杰出物理学教授阿伦·班西尔 (Arun Bansil) 在一份报告中解释道:“如果你愿意的话,它们会产生这些区域,在潜在的景观中存在某种沟渠,这些沟渠足以迫使这些电子产生这些电荷坑。”陈述。 “电子形成水坑的唯一原因是那里存在一个潜在的空穴。”
尽管研究人员对这种现象的了解还处于早期阶段,但他们对它可能对电子、传感和检测系统以及信息处理的未来产生的影响感到兴奋。
卡尔说:“目前令人兴奋的是能够证明人们以前从未想过在室温下可能存在的东西。” “而现在,就我们如何利用它而言,天空是极限。”









