Home » Știință » Atomii extrem de reci au fost studiaţi pentru a verifica o predicţie din 1963. Noul demers poate revoluţiona industria electronică

Atomii extrem de reci au fost studiaţi pentru a verifica o predicţie din 1963. Noul demers poate revoluţiona industria electronică

Atomii extrem de reci au fost studiaţi pentru a verifica o predicţie din 1963. Noul demers poate revoluţiona industria electronică
Publicat: 09.09.2018
Fizicienii de la Rice University au verificat o predicţie cheie a unei teorii veche de 55 de ani cu privire la electronica unidimensională care devine din ce în ce mai relevantă în încercarea de a crea dispozitive din ce în ce mai mici.

„Creatorii de cipuri au scăzut dimensiunile microcipurilor timp de decenii, iar fizicienii explorează moduri de utilizare a nanocircuitelor şi nanotuburilor, unde canalele prin care trec electronii sunt aproape unidimensionale. Este un demers important pentru că 1D este total altceva când vine vorba de conductivitatea cu electroni. Ai nevoie de un nou model, o nouă metodă de a reprezenta realitatea”, a precizat Randy Hulet, fizician la Rice.

Implicaţiile unidimensionalităţii au atras atenţia fizicienilor Sin-Itiro Tomonaga şi J.M. Luttinger, al căror model 1D de electroni a fost publicat în 1963. O predicţie cheie a teoriei lichidului Tomonaga-Luttinger (TLL) este că excitarea unui electron într-un fir 1D duce la un răspuns colectiv, organizat de la fiecare electron din fir, relatează Phys.

Şi mai bizar, datorită acestui comportament colectiv, teoria TLL prezice că un electron 1D în mişcare pare să se despice în două şi să călătorească la viteze diferite, în ciuda faptului că electronii sunt particule fundamentale care nu au părţi constitutive. Acest fenomen bizar, cunoscut ca separare de spin, implică două proprietăţi inerente ale electronului – încărcătură negativă şi moment cinetic (sau spin).

„Într-un fir unidimensional, electronii se pot mişca la stânga sau la dreapta, dar nu se pot deplasa în jurul altor electroni. Dacă adaugi energie sistemului, se vor mişca, dar pentru că sunt fermioni şi nu pot împărţi spaţiul, această mişcare sau excitare, duce la o reacţie în lanţ”, a adăugat Hulet. „Un electron se mişcă şi va duce la mişcarea celui de lângă, iar acesta îl va mişca pe următorul şi tot aşa, precum un val. Un singur impuls creează un val peste tot în fir”, precizează cercetătorul.

În experimente, echipa lui Hulet au folosit atomii de litiu care au fost prinşi şi încetiniţi cu lasere care se opuneau mişcării lor, aceştia atingând temperaturi mult mai scăzute decât ar fi atins în natură. Astfel, în aceste condiţii, atomii se vor comporta precum electronii. Apoi, s-au folosit mai multe lasere pentru a crea canale de undă – tuburi unidimensionale suficient de largi pentru un singur atom.

Deşi alte studii au putut măsura viteza undelor din nanofire şi din gaze ale atomilor ultrareci, niciunul nu a măsurat-o ca funcţie de tărie a interacţiunii. „Se credea că excitările de sarcină cresc odată cu creşterea tăriei de interacţiune, iar noi am arătat acest lucru. Thierry Giamarchi, care a scris cartea cu acest subiect, a folosit teoria TLL pentru a prezice modul în care unda de sarcină s-ar comporta în atomii ultrareci, iar predicţiile sale au fost fost verificate în experimentele noastre”, a dăugat Hulet.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

FOTO. Fizicienii au ”îndesat” un atom cu alţi atomi şi au descoperit o nouă stare a materiei

Un craiovean şi echipa sa de specialişti au proiectat o rază laser ce poate încălzi apa la 100.000 de grade Celsius cât ai clipi

Temperatura electronilor poate scădea până la zero absolut, iar efectele acestui fenomen sunt extraordinare

Cum ar arăta un univers constituit din antimaterie?

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Unul dintre cele mai reci locuri din Univers se găsește chiar aici pe Pământ
Unul dintre cele mai reci locuri din Univers se găsește chiar aici pe Pământ
Trei minute de sprint sunt mai eficiente decât 90 de minute de exerciții moderate, indică un studiu
Trei minute de sprint sunt mai eficiente decât 90 de minute de exerciții moderate, indică un studiu
Test de cultură generală. Care este cea mai bogată familie din lume?
Test de cultură generală. Care este cea mai bogată familie din lume?
Un mineral care formează rubine și safire, descoperit de roverul Perseverance pe Marte
Un mineral care formează rubine și safire, descoperit de roverul Perseverance pe Marte
O biserică din Polonia lasă șoferii să plătească parcarea prin rugăciune
O biserică din Polonia lasă șoferii să plătească parcarea prin rugăciune
O ceartă în familie din cauza unui telefon iPhone s-a sfârșit tragic
O ceartă în familie din cauza unui telefon iPhone s-a sfârșit tragic
O baterie care se încarcă în doar 3 minute ar putea schimba viitorul energiei
O baterie care se încarcă în doar 3 minute ar putea schimba viitorul energiei
Nobilul german cu un aer de „dandy” care a devenit unul dintre cei mai iubiți regi ai României
Nobilul german cu un aer de „dandy” care a devenit unul dintre cei mai iubiți regi ai României
Un medicament pentru persoanele cu vitiligo a avut rezultate promițătoare într-un studiu clinic
Un medicament pentru persoanele cu vitiligo a avut rezultate promițătoare într-un studiu clinic
Vladimir Putin acuză Ucraina că a deschis „Cutia Pandorei”
Vladimir Putin acuză Ucraina că a deschis „Cutia Pandorei”
Balenele cu cocoașă din largul coastei New York-ului, în pericol din cauza navelor
Balenele cu cocoașă din largul coastei New York-ului, în pericol din cauza navelor
Lumea se apropie cu pași repezi de războiul pentru resursele de apă
Lumea se apropie cu pași repezi de războiul pentru resursele de apă
Un fenomen ascuns la interiorul atomilor ar putea explica misterioasele raze gamma
Un fenomen ascuns la interiorul atomilor ar putea explica misterioasele raze gamma
O erupție solară tocmai a scos la iveală un punct vulnerabil în previziunile privind vremea spațială
O erupție solară tocmai a scos la iveală un punct vulnerabil în previziunile privind vremea spațială
O descoperire extrem de rară: Fosila unei creaturi marine, de 450 de milioane de ani, ascunde țesuturi încă moi
O descoperire extrem de rară: Fosila unei creaturi marine, de 450 de milioane de ani, ascunde țesuturi încă moi
Telescopul Webb a descoperit un roi de galaxii neobișnuit de matur pentru Universul timpuriu
Telescopul Webb a descoperit un roi de galaxii neobișnuit de matur pentru Universul timpuriu
Arborii antici ne avertizează când ar putea avea loc următoarea furtună solară de proporții uriașe
Arborii antici ne avertizează când ar putea avea loc următoarea furtună solară de proporții uriașe
Premieră absolută pentru arheologie: Un puț etrusc dezvăluie un ritual bizar cu rămășițe umane
Premieră absolută pentru arheologie: Un puț etrusc dezvăluie un ritual bizar cu rămășițe umane