Срочные новости раздела
Физики впервые обнаружили экзотические квазичастицы в силициде кобальта

Физики впервые обнаружили экзотические квазичастицы в силициде кобальта

Ученые получили первые экспериментальные свидетельства существования четырехчастных топологических квазичастиц в неорганическом соединении — силициде кобальта (СoSi). Открытие может быть использовано для создания уникальных материалов с контролируемыми свойствами — топологических изоляторов.

Геометрическая интерпретация тройных (слева) и четверных (справа) фермионов  © Jörn Venderbos

Топологические изоляторы — материалы, которые внутри своего объема являются диэлектриками (не проводят ток), а их поверхность служит хорошим проводником. Существование таких материалов предсказывали еще в 1980-х, а впервые получили только в 2007 году. Поверхностное состояние топологического изолятора — новый тип двумерного электронного газа, где спин электрона зависит от собственного движения частицы, то есть связан с его импульсом.

Международная группа ученых из Франции, Германии, Китая и США проводила оптические эксперименты для изучения того, как свет взаимодействует с топологическими изоляторами. Основой для их опытов стали более ранние эксперименты с использованием импульсного лазера, которые навели физиков на мысли об уникальных топологических особенностях силицида кобальта. Этот материал изучали и раньше, но новые данные позволили подобрать теоретическое обоснование его свойствам.

Более подробное исследование оптической проводимости силицида кобальта позволило ученым сделать много интересных выводов. Самое главное — авторам работы удалось обосновать существование в этом материале четверных фермионов. У этих экзотических частиц нет аналогов в квантовой физике, однако комбинация экспериментальных данных и теоретического моделирования подтверждает их наличие в CoSi.

Поскольку силицид кобальта относится к семейству материалов с очень распространенной кристаллической структурой, этот материал можно использовать для создания специальных сплавов с металлами. Подобные сплавы можно конструировать таким образом, чтобы их свойствами получалось управлять. Дальнейшая работа в этой области позволит найти топологическим изоляторам практическое применение: например, они могут использоваться как носители информации в квантовых компьютерах.

Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences   Источник: naked-science.ru

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Исследовательская группа под руководством директора Института трансляционной биомедицины, научного руководителя Клиники высоких медицинских технологий СПбГУ профессора Рауля Гайнетдинова выяснила, что
подробнее...

Избранные астрономические события месяца (время всемирное):
подробнее...

В ходе наблюдений в течение последних трех лет специалисты Национальной геологической службы США собрали многочисленные доказательства того, что штормы и ураганы помогают распространяться инвазивным
подробнее...

Палеонтологами описаны окаменелости неизвестного ранее вида древних рептилий из семейства эласмозаврид (Elasmosauridae) отряда плезиозаров — морских животных, отличавшихся удлиненной шеей.
подробнее...

Научная группа под руководством профессора кафедры кристаллографии Санкт-Петербургского университета Станислава Филатова обнаружила на Камчатке новый минеральный вид — петровит. Находку ученые назвали
подробнее...

Международный консорциум Telomere-to-Telomere, куда вошли ученые СПбГУ, опубликовал первую версию нового референсного генома человека. В ней впервые, при участии представителей Университета, удалось
подробнее...

Исследователи обнаружили, что представители одного вида муравьев проглатывают выделяемую из желез у них на брюшке муравьиную кислоты, чтобы защититься от бактерий, попадающих в организм с пищей или
подробнее...

Благодаря хорошей сохранности черепа бразильские ученые смогли воссоздать мозг одного из самых древних динозавров — Buriolestes schultzi. Открытие помогло пролить свет на поведение этих животных.
подробнее...

Когда вы стоите перед выбором – например, съесть на десерт мороженое или шоколадный торт, – и взвешиваете варианты, работают клетки мозга. Исследования на животных показали, что каждый вариант
подробнее...

Генетики расшифровали и сопоставили геномы современных яблок и их древних прародителей и выделили две тысячи ранее неизвестных генов, в том числе те, которые связаны со вкусом яблок, их хрустящестью и
подробнее...

После занявшей семь лет реконструкции в Великобритании снова начал действовать реактор термоядерного синтеза MAST ( Mega Ampere Spherical Tokamak ), расположенный в Центре термоядерной энергии в
подробнее...

Ученые из Школы ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дейвисе  экспериментально доказали , что один из видов собачьих клещей при повышении температуры воздуха переключается на
подробнее...

Ученые из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (МГУ) и Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого впервые установили, как изменяется бактериальная
подробнее...

Ученые обнаружили механизмы, ответственные за возникновение рака. Оказалось, гены, связанные с болезнью, заставляют нормальные клетки бороться с окислительным стрессом и производить нуклеотиды — это
подробнее...

Группа исследователей, куда вошли ученые СПбГУ, впервые показала, что особые фибриллярные белки амилоиды содержатся в растениях — они отвечают за «консервацию» питательных веществ внутри семян.
подробнее...

Шесть экземпляров неизвестного ранее вида древних членистоногих с хорошо сохранившимися мягкими частями  были найдены  в геологической формации Юаньшань в провинции Юньнань на юге Китая. Они
подробнее...

Юпитер может быть первой планетой, помимо Земли, на которой воспроизводятся световые шоу в атмосфере, называемые «спрайтами» или «эльфами». Спрайты и эльфы — это два типа атмосферного свечения,
подробнее...

Международная группа палеонтологов  описала  древний вид земноводных, который хватал жертву, резко выбрасывая свой язык. Хотя найденным в янтаре останкам этих животных всего 99 миллионов лет,
подробнее...