Tanpa disangka untuk semua orang, saintis telah menemui cara baru untuk memanipulasi cas elektrik. Kajian ini dinamakan 'fasa jirim baru'. Kesannya ditemui oleh saintis Swastik Kar, profesor fizik bersekutu di Universiti Northeastern (AS).
'Ini adalah had imaginasi kita! Penemuan itu dapat mengubah cara isyarat dikesan dan dihantar. Selain itu, ia dapat mengubah cara kita melihat sesuatu, menyimpan maklumat dan kemungkinan yang mungkin tidak pernah kita fikirkan. '
Maksudnya ialah keupayaan untuk menggerakkan, memanipulasi, dan menyimpan elektron adalah kunci kepada sebilangan besar teknologi moden. Dalam artikel baru yang diterbitkan dalam edisi Nanoscale, para penyelidik menerangkan cara untuk membuat elektron melakukan sesuatu yang sama sekali baru – untuk mengedarkan diri mereka secara merata dalam corak kristal pegun.
“Saya ingin mengatakan bahawa ini hampir seperti fasa baru. Ia sepenuhnya elektronik.
Fenomena itu bermula ketika para penyelidik bereksperimen dengan bahan kristal hanya dengan beberapa atom tebal, yang dikenali sebagai bahan dua dimensi.
Bahan sedemikian dibina dalam corak atom yang berulang, jadi elektron nipisnya hanya dapat bergerak dalam dua dimensi. Menumpuk bahan ultra tipis ini boleh menimbulkan kesan yang aneh kerana lapisannya berinteraksi pada tahap kuantum.
Pasukan Profesor Kar mempelajari dua bahan dua dimensi seperti itu: selismu bismut dan logam dichalcogenide peralihan, yang saling bertumpuk seperti lembaran kertas. Hasil daripada eksperimen tersebut, mereka menemui sesuatu yang sangat pelik.
Elektron mesti saling tolak kerana mereka bercas negatif dan menjauhkan diri dari benda bermuatan negatif yang lain. Namun, ini bukan yang dilakukan oleh elektron dalam lapisan ini, sebaliknya membentuk struktur ketiga pegun.
'Pada sudut tertentu, bahan-bahan ini nampaknya membentuk cara untuk berkongsi elektronnya, yang akhirnya membentuk kisi geometri ini pada selang waktu yang tetap. Kami mendapat pelbagai tandan elektron tulen yang dapat diulang di antara dua lapisan. '
Pasukan pada mulanya menganggap bahawa hasilnya adalah kesilapan. Struktur kristal bahan dua dimensi terlalu kecil untuk diperhatikan dengan cara ini, jadi ahli fizik menggunakan mikroskop khas yang memancarkan pancaran elektron dan bukannya cahaya. Apabila elektron melalui bahan, mereka saling mengganggu dan membuat corak.
Dengan menggunakan matematik yang kompleks dan corak khusus ini, para saintis berusaha mencipta semula bentuk bahan dua dimensi. Apabila corak yang dihasilkan menampakkan lapisan ketiga yang tidak dapat muncul di kedua-dua yang lain, penyelidik mencadangkan bahawa ada sesuatu yang tidak kena semasa penciptaan bahan atau semasa proses pengukuran.
Walaupun fenomena serupa diperhatikan sebelumnya, ini hanya pada suhu yang sangat rendah, sementara pemerhatian para penyelidik berada pada suhu bilik. Tetapi setelah ujian dan eksperimen berulang kali dilakukan oleh pelajar doktoral Zacharia Hennigausen, hasilnya tetap sama.
Oleh itu, gambar baru bintik-bintik bermuatan dalam bentuk kisi muncul dalam bahan dua dimensi. Dan gambar ini telah berubah dengan mengambil kira orientasi lapisan di atas. Arun Bansil, seorang profesor fizik terkemuka di Northeastern University, percaya bahawa fenomena ini disebabkan oleh fakta bahawa elektron dalam bahan itu selalu melantun:
Ini kerana mereka tertarik oleh inti atom bermuatan positif dan ditolak oleh elektron bermuatan negatif yang lain. Tetapi dalam kes ini, ada sesuatu cara pengisian cas ini – ia adalah gabungan elektron dalam corak tertentu.
Mereka mencipta kawasan-kawasan ini di mana terdapat, jika anda mahu, semacam 'parit di lanskap yang berpotensi', yang cukup untuk membuat elektron-elektron ini membuat banyak cas ini. Satu-satunya sebab elektron menjadi gumpalan adalah kerana terdapat kemungkinan lubang di dalamnya. '
