կախարդական անկյուն

Անցյալ տարի մի խումբ գիտնականներ ներկայացրեցին ֆիզիկայի հանրությանը ցնցած հետազոտության արդյունքները։ Պարզվեց, որ գրաֆենի միայն մեկ ատոմ հաստությամբ թերթիկները ձեռք են բերում ուշագրավ ֆիզիկական հատկություններ, երբ դրանք պտտվում են միմյանց նկատմամբ ճիշտ «կախարդական» անկյան տակ (1):

Բոստոնում Ամերիկյան Ֆիզիկական Միության մարտի հանդիպմանը, որտեղ պետք է ներկայացվեին այս տեսանկյունից հետազոտության մանրամասները, գիտնականների բազմություն էր հավաքվել: Ոմանք համարում են Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի գիտնականների հայտնագործությունը նոր դարաշրջանի սկիզբը.

Անցյալ տարի Ֆիզիկոսների թիմը Պաբլո Ջարիլո-Հերերոյի գլխավորությամբ տեղադրեց գրաֆենի զույգ թիթեղները միմյանց վրա, սառեցրեց համակարգը մինչև բացարձակ զրոյի մոտ և պտտեց մի թերթիկը մյուսի նկատմամբ 1,1 աստիճան անկյան տակ: Հետազոտողները լարում են կիրառել, և համակարգը դարձել է մի տեսակ մեկուսիչ, որում ատոմների և մասնիկների փոխազդեցությունը խանգարում է էլեկտրոնների շարժմանը: Քանի որ ավելի շատ էլեկտրոններ ներմուծվեցին համակարգ, համակարգը դարձավ գերհաղորդիչ, որտեղ էլեկտրական լիցքը կարող էր շարժվել առանց դիմադրության:.

— — opowiadał Jarillo-Herrero w serwisie Gizmodo. —

Անկյունային պտույտի այս կախարդական ազդեցությունները կապված են այսպես կոչված շերտեր (մուարե շերտեր): Սա մի տեսակ շերտավոր նախշ է, որը ստեղծվել է որոշակի անկյան տակ պտտվող կամ դեֆորմացիայի ենթարկված (միմյանց նկատմամբ խեղաթյուրված) գծերի երկու ցանցերի միջամտության (գերդիրքի) արդյունքում։ Եթե, օրինակ, մի ցանցը տեղադրվի հարթ մակերեսի վրա, իսկ մյուսը ամրացվի դեֆորմացված առարկայի վրա, ապա կհայտնվեն մուարե ծոպեր: Նրանց նախշը կարող է շատ բարդ լինել, և գտնվելու վայրը կախված կլինի փորձարկվող օբյեկտի դեֆորմացիայից:

MIT-ի հետազոտողների արդյունքները կրկնօրինակվել են մի քանի թիմերի կողմից, թեև ստուգումը դեռ շարունակվում է, և ֆիզիկոսները դեռ ուսումնասիրում են երևույթի էությունը: Վերջին մեկ տարվա ընթացքում այս թեմայով ավելի քան հարյուր նոր հոդվածներ են հայտնվել arXiv սերվերում: Ես հիշեցի, որ տեսաբանները գրեթե տասը տարի առաջ կանխատեսել էին նոր ֆիզիկական էֆեկտների հայտնվելը նման պտտվող և ոլորված գրաֆենի համակարգերում: Այնուամենայնիվ, ֆիզիկոսները դեռևս չեն հասկանում գերհաղորդականության երևույթի ծագմանը և գրաֆենի դիէլեկտրական վիճակների բնույթին վերաբերող շատ հարցեր։

Ըստ Հարիլլո-Հերերոյի՝ առարկայի նկատմամբ հետաքրքրությունը պայմանավորված է նաև նրանով, որ վերջերս ֆիզիկայի «թեժ» ճյուղերը, այսինքն. գրաֆենի հետազոտություն և այլ երկչափ նյութեր, տոպոլոգիական հատկություններ նյութեր (հատկանիշներ, որոնք չեն փոխվում չնայած ֆիզիկական փոփոխություններին), սուպեր սառը նյութ և հիանալի էլեկտրոնային երևույթներորոնք առաջանում են որոշ նյութերում էլեկտրոնների բաշխման եղանակից։

Այնուամենայնիվ, նրանք, ովքեր չափազանց ոգևորված են նոր հայտնագործությամբ և էլեկտրոնային սարքերում դրա հնարավոր կիրառմամբ, սառչում են որոշ փաստերով: Օրինակ՝ գրաֆենի կախարդական անկյան թիթեղները պետք է պահպանեն բացարձակ զրոյից բարձր 1,7 աստիճան Կելվինի ջերմաստիճան, և բացի այդ, պարզվում է, որ դրանք «նախընտրում են» չպահել 1,1 աստիճանի անկյան տակ, ինչպես երկու մագնիսներ չեն ցանկանում։ դիպչել նույն բևեռներին: Հասկանալի է նաև, որ դժվար է շահարկել նյութը, որի հաստությունը միայն մեկ ատոմ է:

Jarillo-Herrero wymyślił dla odkrytych przez siebie efektów nazwę («twistronika»?, «obrotnika»? — a może «morystory», od prążków ?). Wygląda na to, że nazwa będzie potrzebna, bo wielu ludzi nauki i techniki chce badać to zjawisko i szukać dla niego zastosowań.