在她进军物理,剑桥大学物理学家Suchitra塞巴斯蒂安头的内陆地区,希望成为第一个留下脚印。
“我喜欢探索未知领域,”她说。
Suchitra塞巴斯蒂安
照片:Phillipp亚扪人/广达电脑杂志
这并不是说她是盲目地游荡到科学干草堆。她有一个明确的策略最酷的物理针藏在哪里了。
塞巴斯蒂安研究相关电子系统——材料中电子能团队和行为从根本上不同于个人电子。最近,塞巴斯蒂安钐hexaboride (SmB设置她的网站6)。一些物理学家研究,系统提出了,它属于一个类的材料称为拓扑绝缘体。
发现于2007年,拓扑绝缘体材料的分裂性格:他们在某些领域导电,但不要在别人。拓扑绝缘体中二维(只有一个原子层厚),目前只运行沿边缘,像赛车绕轨道而避免野,它充当一个绝缘体。在三维拓扑绝缘体,电流可以运行任何表面上,但不是通过内部由物理学家(称为“散装”)。照片,赛车加速地球上任何路上,但从未穿透地球。
(如果“拓扑”这个词听起来耳熟,这可能是因为2016年诺贝尔物理学奖去三个科学家拓扑的概念,应用数学的一个分支,以更好地解释和预测所谓的“异国情调”状态和转换的物质)。
塞巴斯蒂安出发,试图建立SmB的拓扑特征6通过观察电子穿过其导电表面。电子通过导线传播,他们打造一个轨道,而曲折的道路。因为SmB6应该是一个拓扑绝缘体,塞巴斯蒂安预计这些轨道将被限制在非常表面的材料,他们的路径将会严格的二维。
但是塞巴斯蒂安和她的小组在2015年的实验中发现陌生人。当他们研究了SmB6使用一个非常高的磁场时,他们发现了大型三维电子轨道。这意味着电子轨道移动通过材料的内部,这是绝缘体。
“我的第一反应是,哇,发生了一些奇怪的,”塞巴斯蒂安说,国家MagLab进行实验。爱游戏提现客服“我们怎么可能看到大部分的大型电子轨道?电子在SmB的大部分6不应该移动——大部分是绝缘!”
她打电话给一个同事在剑桥的想法。“你知道,”他坚持说,“这是不可能的。”
显然不是。
更远的地方
塞巴斯蒂安已经试图找出这种不同寻常的影响——一个材料,似乎表现同时作为绝缘体和导体。这是一个从未观察到量子相的事呢?那么电子集体行为(被称为内部)在这个奇怪的量子相位法完全不同于单个电子?
“也许我们看到的内部轨道截然不同于电子或高速对象,”塞巴斯蒂安。“我们开始考虑也许SmB的激进的可能性6颠覆传统的理解,和中性粒子组成的,不像电子,带免费!”
在她寻找答案,塞巴斯蒂安边缘。她专注于临界相变区域——物态之间的阈值发生在特定的压力或温度,像水沸腾临界压力下变成蒸汽。
“我们是感兴趣的量子版本的这个关键政权,量子涨落的增长意味着电子之间的相互作用非常大增长,调解新和奇异的量子阶段,”她说。“因此这个地区是一个令人难以置信的地区勘探的时机已经成熟。”
由克里斯汀科因
