2Dでも3Dでもない、奇妙な「超次元」状態の物質
グラフェン シートは 2D ですが、一部の薄い材料はこのカテゴリにうまく当てはまらない場合があります。 アルフレッド・パシエカ/フォト・テカ・シエンシア 物質の新しい量子状態は、あたかも 2 次元または 3 次元の空間の世界に完全には属していないかのように動作し、これまで観察されていなかった電子の移動方法を明らかにします。 物理学者は、物質内で電子がどのように移動するかに基づいて物質の状態を分類します。この動きは、材料の原子の配置などの多くの要因に依存します。 薄い材料が磁場に浸されると、その電子は小さな円を描き、そこからの電流は材料の側面に押し出されます。これはホール効果として知られています。磁性のあるマテリアルの場合、電子的な動作はより複雑になり、この効果のさまざまなバージョンが生じます。 中国の南京大学の Lei Wang とその同僚は、予期せず、超次元異常ホール効果 (TDAHE) と呼ばれるこの現象の新しいバージョンを発見しました。 研究チームは、完全に効率的な電流を形成することを期待して、ダイヤモンドパターンに配置された炭素原子でできた薄い材料内の電子を研究しました。しかし、材料を磁場に浸すと、電子は奇妙な反応を示しました。 「ADHD はまったくの驚きでした。これまで他の資料では見られなかった現象であり、どの理論もそれを予測していません」とワン氏は言います。 「生データを測定してから約1年かかりました」 [trying] それを理解するために。」 特に研究者らを驚かせたのは、2つの異なる相互に垂直な磁場が印加されたときに、その材料が一種のホール効果を示したことだった。これは、材料が薄すぎて両方に対応できないと想定されていたにもかかわらず、電子が水平方向と垂直方向の両方でループ運動を実行できることを意味します。 ワン氏らは当初、何らかの実験ミスが原因だと考えていたが、その後のいくつかの実験で測定値が正しかったことが確認されたと述べた。さらに多くの材料サンプルを作成してテストしたところ、同じことがわかりました。彼らは、厚さが...