• Михедов Н.А. "Графен может принимать новые квантовые электронные состояния"
  • Михедов Н.А. "Графен может принимать новые квантовые электронные состояния"

    Назад

    Михедов Николай Александрович,
    руководитель департамента АНО ДПО «МАСПК» 

    Графен может принимать новые квантовые электронные состояния

    Исследователи давно искали тот самый материал, который будет стимулировать изучение новых возможностей двухмерной решетки их чистого углерода и нашли. Этим универсальным материалом оказался графен.

    Графен необычный материал. Исследователи Массачусетского технологического института выявили его потайные свойства. В экстремальных ситуациях он проявляет себя очень необычно, что позволяет использовать его в узко специальных применений. Он хорошо подходит для квантовых вычислений. Данное исследование опубликовали в журнале «Природа», в статье профессоров Пабло Харийо-Эрреро и Рея Ашури, стажерами Андрэ Янгом и Беном Хантом, выпускником Жавиером СанчезЯмагуши и др. Исследование заключалось в том, что Графен поместили под мощное магнитное поле низкой температуры и он стал эффективно фильтровать электроны в соответствии с направлением их вращения. Однако, данный материал совершенно обычно ведет себя в обычных условиях. Все меняется лишь при включении магнитного поля. Также главное его свойство такого, что ориентация магнитного поля влияет на движение тока по часовой стрелке. В последних исследованиях выявили, что электроны в состоянии перемещаться вокруг проводящего края и в совершенно любом направлении. Андрэ Янг сообщил, что их изобретение фактически одномерный провод. Также путем измерения магнитного поля у нас получилось «включать» и «выключать» края. Данное открытие позволяет реализовать с помощью Графена идеи, с помощью которых можно делать схемы и транзисторы. Еще преимущество Графена перед другими материалами в том, что он останавливает «обратное рассеивание», из-за которых практически всегда нарушается движение электронов. Даже такое несовершенство обращается в положительную сторону и свойство материала имеет небольшой эффект: электронные передаются даже по грязному граю практически идеально. П. Харийо-Эрреро считает, что данное поведение материала было давно предсказано. Проверено такое селективное поведение было лишь сейчас на листе графена и продемонстрирована возможность «перехода между двумя режимами».

    Янг считает, что это привело к созданию квантового компьютера, к этому физики шли долгие десятилетия, но им не хватало экстремального напряжения магнитного поля для успешного проведения экспериментов. Рей Ашури говорит о том, что обнаруженные свойства краев имеют невероятные свойства. Если брать в пример золото, то его использование приводит к увеличению электрического сопротивления путем помощи рассеиванию электронов в противоположном направлении. С повышением количества золота сопротивление становится выше. По мнению П. Харийо-Эрреро, при проведении экспериментов необходимо применять машины с напряжением магнитного поля исключительно 35 Тл, а температурой 0,30С выше нуля. В данный период времени уже проводятся работы с таким эффектным магнитного поля, однако, напряжение используют лишь 1 Тл. Профессор Колумбийского университет Филипп Ким говорит, что исследование показало идеальную квантовую проходимость. Данная работа позволит в дальнейшем создать взаимодействие топологических изоляторов и физикой взаимодействия графена. В команду исследований входили еще представитель Массачусетского технологического института Санг Хун Чой, представители Национального института материаловедения в Цукубе Кенжи Ватанабе и Такаши Танигуши. Исследование было осуществлено благодаря грантам Министерства энергетики США, Фонда Гордона и Бетти Мур и Национального научного фонда и использованию оборудования Национальной высшей магнитной лаборатории.