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

Publicat: 09.09.2018
Atomii extrem de reci au fost studiaţi pentru a verifica o predicţie din 1963. Noul demers poate revoluţiona industria electronică
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
Michael Caine, unul dintre numele de top ale cinematografiei universale
Michael Caine, unul dintre numele de top ale cinematografiei universale
Ce i-a scris Kim Jong Un lui Xi Jinping după ce s-a întors din Rusia?
Ce i-a scris Kim Jong Un lui Xi Jinping după ce s-a întors din Rusia?
Descoperire macabră într-un avion British Airways: O pasageră a fost găsită moartă
Descoperire macabră într-un avion British Airways: O pasageră a fost găsită moartă
Cum a vrut Nicolae Ceauşescu să demoleze Gara de Nord, construită din ordinul Regelui Carol I – FOTO
Cum a vrut Nicolae Ceauşescu să demoleze Gara de Nord, construită din ordinul Regelui Carol I – FOTO
O femeie din Sicilia a murit încercând să-și salveze caii din flăcări
O femeie din Sicilia a murit încercând să-și salveze caii din flăcări
Scandal în Italia, după ce o cofetărie i-a cerut unei femei taxă suplimentară pentru o linguriță
Scandal în Italia, după ce o cofetărie i-a cerut unei femei taxă suplimentară pentru o linguriță
Mişcări majore în domeniul nuclear, observate din satelit
Mişcări majore în domeniul nuclear, observate din satelit
China se îndreaptă spre o criză în imobiliare
China se îndreaptă spre o criză în imobiliare
Musca ce nu poate zbura: descoperirea fascinantă a doi cercetători
Musca ce nu poate zbura: descoperirea fascinantă a doi cercetători
Lauren Bacall, într-un Hollywood de altă dată, starul cel mai răsfățat al ecranului. „Nu-ți câștigi întotdeauna bătăliile, dar e bine să știi că ai luptat”
Lauren Bacall, într-un Hollywood de altă dată, starul cel mai răsfățat al ecranului. „Nu-ți câștigi întotdeauna ...
Bacteriile modificate genetic descompun materialele plastice în apa sărată
Bacteriile modificate genetic descompun materialele plastice în apa sărată
Femeile expuse frecvent la produsele de curățenie au risc mai mare de cancer ovarian
Femeile expuse frecvent la produsele de curățenie au risc mai mare de cancer ovarian
De ce bărbații au început să cumpere haine de la secțiunea pentru femei
De ce bărbații au început să cumpere haine de la secțiunea pentru femei
INTERVIU EXCLUSIV: DESCOPERĂ.ro a vorbit cu NASA despre misiunea OSIRIS-REx
INTERVIU EXCLUSIV: DESCOPERĂ.ro a vorbit cu NASA despre misiunea OSIRIS-REx
Roluri memorabile, un Oscar și acuzații de hărțuire sexuală sau presupuse relații incestuoase cu nepoata sa. Morgan Freeman: „Provoacă-te pe tine însuți. Este singura cale care te ajută să te dezvolți”
Roluri memorabile, un Oscar și acuzații de hărțuire sexuală sau presupuse relații incestuoase cu nepoata sa. Morgan ...
Uniunea Europeană trebuie să se protejeze, nu să se decupleze de China
Uniunea Europeană trebuie să se protejeze, nu să se decupleze de China
Ultimul „naș” mafiot al Italiei, în comă ireversibilă
Ultimul „naș” mafiot al Italiei, în comă ireversibilă
Unul dintre cei mai mari savanţi din istorie. A stabilit doza optimă de otravă şi spera să creeze homunculi
Unul dintre cei mai mari savanţi din istorie. A stabilit doza optimă de otravă şi spera să creeze homunculi