- Автор темы
- #1
Американские исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне обнаружили новое квантовое состояние материи, потенциально пригодное для создания энергоэффективных устройств.
По словам ученых, это новое квантовое состояние материи может проложить путь к созданию компьютеров, способных самостоятельно перезаряжаться и выдерживать экстремальные условия дальнего космоса. В частности, это состояние отличается высокой устойчивостью к радиационному излучению.
«Это новая фаза материи, аналогичная тому, как вода может существовать в жидком, ледяном или парообразном состоянии. Это было предусмотрено лишь теоретически — до сих пор никто не смог измерить это», — отмечает профессор физики и астрономии Калифорнийского университета в Ирвайне Луис Хауреги.
В этом состоянии материя ведет себя подобно жидкости. Фаза образуется электронами и их вакансиями — «дырками», которые произвольно объединяются в пары, образуя квазичастицы — экситоны. Наиболее удивительным является то, что электроны и «дырки» вращаются в одном направлении.
«Это что-то совершенно новое. Если бы мы могли подержать его в руках, он бы излучал яркий высокочастотный свет», — подчеркнул Хауреги.
Необычная фаза была обнаружена в материале, разработанном учеными из Калифорнийского университета. Хауреги и его коллеги подтвердили ее существование, используя мощные магнитные поля в Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико.
Луис Хауреги/Steve Zylius/UC IrvineДля создания этого необычного квантового состояния исследователи подвергли материал из пентателурида гафния воздействию интенсивного магнитного поля напряжением до 70 Тл. Для сравнения, мощный магнит в холодильнике создает напряжение около 0,1 Тл. По словам Хауреги, под воздействием магнитного поля способность материала проводить электрические заряды существенно снижается, что свидетельствует о его переходе в крайне необычное состояние.
«Это открытие является важным, поскольку оно может позволить передавать сигналы с помощью спина, а не электрического заряда, открывая новый путь к энергоэффективным технологиям, таким как спиновая электроника или квантовые устройства», — объясняет Хауреги.
В отличие от традиционных материалов, которые используются в современной электронике, это новое квантовое состояние материи не уязвимо ни к одной форме излучения. Такие компании, как SpaceX, планируют пилотируемый космический полет на Марс и для его эффективного осуществления необходимы компьютеры, способные выдерживать длительное воздействие радиации.