Материя, которой не должно существовать — электроны ведут себя как частицы, но частицами не являются
NewsMakerЭто квантовое состояние десятилетиями считалось невозможным.
Физики обнаружили состояние материи, которое еще недавно считалось невозможным и ставит под сомнение устоявшиеся представления о поведении электронов. Эксперимент показал, что топологические свойства могут возникать даже в тех случаях, когда электроны больше не описываются как частицы с определенными скоростями и энергиями. Это открытие расширяет представления о квантовых материалах и может оказаться важным для будущих вычислительных и сенсорных технологий.
Работу выполнили исследователи Венского технического университета совместно с теоретиками из Университета Райса в Техасе. Им удалось экспериментально показать, что топологические состояния не обязательно связаны с классической моделью электронов, которая десятилетиями считалась фундаментальной. Полученные данные прямо противоречат этому подходу.
Понятие топологии пришло в физику из математики и описывает свойства, сохраняющиеся при деформациях системы. В твердых телах такие эффекты ценятся за устойчивость электронных характеристик к дефектам и внешним воздействиям. Именно поэтому топологические материалы давно рассматриваются как перспективная основа для энергоэффективной электроники и квантовых устройств . До недавнего времени считалось, что подобные свойства возможны только в системах, где электроны ведут себя как четко определенные квазичастицы. Новый эксперимент показал, что это не всегда так.
В исследовании использовалось соединение на основе церия, рутения и олова CeRu₄Sn₆. Образцы изучали при температурах менее чем на 1 градус выше абсолютного нуля, где квантовые эффекты проявляются особенно сильно. В этих условиях материал переходил в состояние квантовой критичности, при котором система непрерывно колеблется между двумя фазами и не стабилизируется ни в одной из них.
Физики обнаружили состояние материи, которое еще недавно считалось невозможным и ставит под сомнение устоявшиеся представления о поведении электронов. Эксперимент показал, что топологические свойства могут возникать даже в тех случаях, когда электроны больше не описываются как частицы с определенными скоростями и энергиями. Это открытие расширяет представления о квантовых материалах и может оказаться важным для будущих вычислительных и сенсорных технологий.
Работу выполнили исследователи Венского технического университета совместно с теоретиками из Университета Райса в Техасе. Им удалось экспериментально показать, что топологические состояния не обязательно связаны с классической моделью электронов, которая десятилетиями считалась фундаментальной. Полученные данные прямо противоречат этому подходу.
Понятие топологии пришло в физику из математики и описывает свойства, сохраняющиеся при деформациях системы. В твердых телах такие эффекты ценятся за устойчивость электронных характеристик к дефектам и внешним воздействиям. Именно поэтому топологические материалы давно рассматриваются как перспективная основа для энергоэффективной электроники и квантовых устройств . До недавнего времени считалось, что подобные свойства возможны только в системах, где электроны ведут себя как четко определенные квазичастицы. Новый эксперимент показал, что это не всегда так.
В исследовании использовалось соединение на основе церия, рутения и олова CeRu₄Sn₆. Образцы изучали при температурах менее чем на 1 градус выше абсолютного нуля, где квантовые эффекты проявляются особенно сильно. В этих условиях материал переходил в состояние квантовой критичности, при котором система непрерывно колеблется между двумя фазами и не стабилизируется ни в одной из них.