2008年7月30日

普林斯顿大学的科学家发现新的电子物质的状态

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塔拉哈西,佛罗里达州。——使用非常高的磁场,一组科学家已经发现了一种新的方式,电子材料的行为——这一发现可能导致新型的电子设备。

在7月25日发行的《华尔街日报》科学,普林斯顿大学教授领导的研究小组n Phuan Ong表明电子共同元素铋显示一个极不寻常的行为模式——各种各样的舞蹈——当受到一个强大的磁场在极低的温度下。

昂和他的合作者进行实验在国家高磁场实验室的直流场设备。爱游戏体育是什么爱游戏提现客服

通常情况下,电子在铋在三个不同的品种。但在实验中所描述的研究人员,电子在磁化,浸入样品同时假定所有三类电子的身份,遵循严格的编排,只能干,他们说,从量子物理学的奇怪的规则。量子力学是物理学领域的支配微观世界中的对象的行为。实验记录了第一个“相变”——这一术语用于描述突然改变行为的材料——曾观察到一群V元素,在元素周期表的类别之一。

“如果你可以想象,就好像我们是看着乘客纷纷通过在纽约中央车站,看着他们运行在不同的方向。突然,哨子一吹,我们看到他们跑到同一辆火车。这是一个简单的例子,突然过渡到集体行为,”昂说。

通过目睹物理学家称之为“集体状态,”团队看到Ong形容大自然的奇迹之一。“这是一个量子力学的表现,”他说。

已经知道,在复杂环境中铋等晶体的电子移动速度比传统材料。电子在铋的最大速度虽小而光子以光速移动,电子模拟精确的行为基本粒子加速到极高的速度。在铋,这“相对论”属性使他们可能候选人科学家们观察到的量子行为。

“这是令人兴奋的,因为这是预料之中的,但从未显示,这可能最终导致计算和电子、新范式”托马斯•里克说,项目负责人在美国国家科学基金会为材料研究中心。爱游戏提现客服

如果科学家能够文档电子铋的行为,因此预测他们的路径通过的材料,他们可以操纵这些属性电子系统驱动未来的“量子”的计算设备。

“为了开发更小、更快的晶体管,物理学家和工程师们试图利用电子的量子行为,”昂说。“研究铋和另一个材料,石墨烯,可能会发现进一步的新成果,将扩大量子研究人员的工具。”

电子是最轻的基本粒子电荷。过去,理解规则的电子穿过材料允许科学家做出重大的进步,医学影像发展的晶体管的发明。

“现代的计算和通信取决于固体物理学的进步,”昂说。“我们还不能知道我们将学习从过去告诉我们,但理解电子点的行为我们重要的新的方向。”

实验还涉及Mag实验室下属和佛罗里达大学教授艺术Hebard;到和罗伯特静脉,罗素Wellman摩尔的化学教授和系主任,物理研究生李陆约瑟Checkelsky和博士后紫杉圣何珥普林斯顿。密歇根大学的科学家们也参加了。

获得结果,科学家们平衡的高纯铋晶体的一个微小的黄金悬臂和测量的微小弯曲悬臂的磁场改变了。
这项研究是由美国国家科学基金会支持通过一个材料科学与工程中心授予普林爱游戏提现客服斯顿中心对于复杂的材料。

这个消息是适应和发表作者许可,Kitta麦克弗森,普林斯顿大学和办公室沟通。