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
Ce țări străbate cel mai lung și mai adânc tunel feroviar din lume?
Ce țări străbate cel mai lung și mai adânc tunel feroviar din lume?
Uniunea de la Kalmar, momentul în care s-au unificat regatele nordice
Uniunea de la Kalmar, momentul în care s-au unificat regatele nordice
Donald Trump vrea ca Groenlanda „să fie controlată de Statele Unite, nu de Danemarca”
Donald Trump vrea ca Groenlanda „să fie controlată de Statele Unite, nu de Danemarca”
Ce afirmații false a făcut Donald Trump la întâlnirea cu Recep Tayyip Erdogan la summitul NATO de la Ankara
Ce afirmații false a făcut Donald Trump la întâlnirea cu Recep Tayyip Erdogan la summitul NATO de la Ankara
O companie din Japonia colaborează cu SpaceX și lansează „autobuze” către Lună
O companie din Japonia colaborează cu SpaceX și lansează „autobuze” către Lună
A fost lansată Coaliția Internațională pentru Drepturile și Protecția Copiilor în Era Inteligenței Artificiale
A fost lansată Coaliția Internațională pentru Drepturile și Protecția Copiilor în Era Inteligenței Artificiale
De ce unele branduri de lux distrug produse nevândute în loc să le vândă la reducere
De ce unele branduri de lux distrug produse nevândute în loc să le vândă la reducere
Iarna în care olandezii au mâncat bulbi de lalea. Foametea care a schimbat pentru totdeauna înțelegerea bolii celiace
Iarna în care olandezii au mâncat bulbi de lalea. Foametea care a schimbat pentru totdeauna înțelegerea bolii celiace
Avans major pentru viitorul senzorilor cuantici
Avans major pentru viitorul senzorilor cuantici
Când ar putea ajunge sonda New Horizons la marginea Sistemului Solar?
Când ar putea ajunge sonda New Horizons la marginea Sistemului Solar?
Bondarii sunt expuși la mult mai multe metale toxice decât albinele
Bondarii sunt expuși la mult mai multe metale toxice decât albinele
Mormintele celebre care nu au fost găsite niciodată: unde se termină istoria și începe speculația arheologică
Mormintele celebre care nu au fost găsite niciodată: unde se termină istoria și începe speculația arheologică
Călătorie în timp: cele mai vechi gări ale lumii și poveștile care au schimbat istoria călătoriilor
Călătorie în timp: cele mai vechi gări ale lumii și poveștile care au schimbat istoria călătoriilor
Mit sau adevăr: bărbații cu barbă sunt mai murdari decât cei bărbieriți?
Mit sau adevăr: bărbații cu barbă sunt mai murdari decât cei bărbieriți?
Toxinele unor organisme marine din Antarctica ar putea ajuta la tratarea melanomului
Toxinele unor organisme marine din Antarctica ar putea ajuta la tratarea melanomului
(P) Cum a ajuns o substanță pentru tensiune să stimuleze creșterea părului
(P) Cum a ajuns o substanță pentru tensiune să stimuleze creșterea părului
(P) Descoperă România și Moldova: Conexiuni Esențiale de la Microbuz Iași Chișinău la Fany Satu Mare Cluj și Microbuz Roman Iași
(P) Descoperă România și Moldova: Conexiuni Esențiale de la Microbuz Iași Chișinău la Fany Satu Mare Cluj și Microbuz ...
Cum îți poți proteja articulațiile și evita operațiile. Recomandările specialiștilor
Cum îți poți proteja articulațiile și evita operațiile. Recomandările specialiștilor