Канадские физики открыли новое состояние материи

Используя комбинацию сверхсильных магнитных полей и холода, в 100 раз более…
Используя комбинацию сверхсильных магнитных полей и холода, в 100 раз более сильного, чем в межзвёздном пространстве, экспериментаторы из Университета Макгилла получили новое состояние материи — квазитрёхмерный электронный кристалл. Необычная структура из электронов образовалась в неком полупроводниковом материале, сходном с теми, что используются для создания микросхем. Этот факт открывает заманчивые перспективы для совершенствования электроники, но сначала физикам ещё предстоит разобраться, что же у них получилось.

Так называемый двухмерный электронный кристалл был предсказан венгерским физиком Юджином Вигнером еще в 1934 году, но на практике его удалось получить лишь в 1990-х. Такая система электронов возникает на границе двух материалов при ультранизких температурах и приложении чрезвычайно сильного магнитного поля перпендикулярно плоскости. При этом электроны могут двигаться в самой плоскости, однако не способны выйти из неё. Теперь ученые воспользовались мощнейшим магнитом, работающим во Флориде (очевидно, подразумевается одна из установок National High Magnetic Field Laboratory, в составе которой есть постоянные и импульсные магниты на 45, 60 и даже 100 тесла), чтобы пойти в подобном опыте дальше. В дополнение к перпендикулярному магнитному полю они приложили к образцу сверхсильное поле в плоскости, в которой образовывался «обычный» двухмерный электронный кристалл. Взаимодействие его с дополнительным полем приводило к преобразованию кристалла в квазитрёхмерный.

«Это не вполне 3D, — пояснил один из авторов работы Гийом Жерве. — Мы имеем дело с переходом между состояниями — совершенно новым явлением. Это одна из вещей, которую любят теоретики. Теперь они ломают головы и пытаются скорректировать свои модели». Также Гийом объяснил, что понимание тонкостей в новом состоянии материи является не только академическим вопросом. Дело в том, что по мере уменьшения размеров микросхем в них начинают проявляться квантовые эффекты: электроны начинают вести себя коллективно, взаимодействовать так, что обычные 0 и 1, отображаемые в цепях этими самыми электронами, теряют смысл. Появление квазитрёхмерной системы электронов — один из новых эффектов, который в будущем физики научатся приспосабливать под свои нужды, то есть задействовать как-то в необычных полупроводниковых устройствах, отмечает журнал «Мембрана».

Источник: izvestia.ru