A Kagome kosarak jellemzően bambuszcsíkokból készülnek, amelyeket a sarkot osztó, egymással összekapcsolódó háromszögek nagyon szimmetrikus mintájára szőttek.

Oszd meg a cikket

Kagome szerkezet. EP

elektronikus

Egy új kvantumelektronikai anyagot kagome-nak hívtak, mivel atomszerkezete hasonlít a japán kosárfonáshoz, amelyet kagome-mintának hívnak.

Kagome kosarai jellemzően bambuszcsíkokból készülnek szöget záró háromszögek nagyon szimmetrikus mintájára szőtt, amelyek osztják a sarkot.

Ha egy fém vagy más vezető anyag hasonlíthat egy atomi léptékű kagóm mintához, az egyes atomok hasonló háromszög alakú mintákba rendeződve, elméletileg egzotikus elektronikus tulajdonságokkal kell rendelkeznie.

A Nature-ben megjelent cikkében a MIT, a Harvard Egyetem és a Berkeley Lab fizikusai arról számolnak be, hogy először gyártottak fém kagómot: elektromos és vezető kristályt, amely vas- és ónatomrétegekből áll, és minden egyes atom atom a kagome rács ismétlődő mintázata.

Amikor áramot hoztak keresztül a kagome rétegein A kristály belsejében a kutatók megfigyelték, hogy az atomok háromszög alakú elrendezése furcsa, kvantumszerű viselkedést váltott ki az áthaladó áramban. Ahelyett, hogy közvetlenül a rácson keresztül áramolnának, az elektronok inkább elfordultak, vagy hátrafelé hajlottak a rácson belül.

Ez a viselkedés az úgynevezett Quantum Hall-effektus háromdimenziós rokona, amelyben a kétdimenziós anyagon keresztül áramló elektronok "királis és topológiai állapotot" mutatnak, amelyben keskeny körutakra hajlanak és az élek mentén folynak. energiaveszteség nélkül.

"A kagome vasháló kiépítésével, ami eredendően mágneses, ez az egzotikus viselkedés szobahőmérsékleten és azon túl is fennáll. "- mondja Joseph Checkelsky, az MIT fizika tanszékének professzora. kvantumhálózat. Ez a szupravezetéshez hasonló tökéletes vezetéshez vezethet a következő anyaggenerációkban. ".

Ezeknek a megállapításoknak a feltárása érdekében a csapat a kristályon belüli energiaspektrumot egy Heinrich Hertz által először felfedezett és Einstein által kifejtett hatás modern változatának felhasználásával, fotoelektromos hatásként ismerték.

"Alapvetően az elektronokat először kidobják az anyag felületéről, majd detektálják a felszálló szög és a kinetikus energia alapján" - mondja Riccardo Comin, az MIT fizikai adjunktusa. "Az így kapott képek nagyon közvetlen pillanatképek az elektronok által elfoglalt elektronikus szintekről, és ebben az esetben kiderítették, hogy szinte tömegtelen" Dirac "részecskék jönnek létre, az elektromosan töltött fotonok változata, a fény kvantumai.".

A spektrumokból kiderült, hogy az elektronok úgy áramlanak át a kristályon, hogy azt sugallják, hogy az eredetileg tömeg nélküli elektronok relativisztikus tömeget nyertek, hasonlóan a masszív Dirac-erjedésként ismert részecskékhez. Elméletileg ezt a rácsot alkotó vas- és ónatomok jelenléte magyarázza. Az előbbiek mágnesesek, és "ügyességet" vagy kiralitást váltanak ki.

Ez utóbbiaknak nagyobb a nukleáris töltésük, nagy helyi elektromos teret hozva létre. Amikor egy külső áram áramlik, az ónmezőt nem elektromos, hanem mágneses térként érzékeli, és eltávolodik.