石墨烯中观察到分数量子反常霍尔效应

科技日报
发布时间: 2024-02-22 18:42:07 1249次浏览

 tMC知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

科技日报北京2月21日电 (记者张佳欣)美国麻省理工学院物理学家在5层石墨烯中观察到了一种难以捉摸的分数电荷效应。这是结晶石墨烯中“分数量子反常霍尔效应”(“反常”指的是不存在磁场)的第一个证据。这将使一种新形式量子计算成为可能,这种类型的计算对微扰的抵抗力更强。最新一期《自然》杂志报道了这一研究结果。tMC知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

在非常特殊的物质状态下,电子可由一个整体分裂成几个部分。这种被称为“分数电荷”的现象十分少见。如果它能够被聚集和控制,这种奇异的电子态可有助于建立弹性、容错的量子计算机。到目前为止,物理学家已经观察到数次分数量子霍尔效应,大多是在非常高的、精心维护的磁场下观察到的。tMC知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

去年8月,华盛顿大学的科学家报告了第一个没有磁场的分数电荷的证据。他们在一种名为二硫化钼的扭曲半导体中观察到了这种“反常”版本的效应。“无磁铁”的结果开辟了一条通向拓扑量子计算的有前途的道路,这是一种更安全的量子计算形式。这种计算方案是基于分数量子霍尔效应和超导体的组合。在这种情况下,分数电荷将充当量子比特。tMC知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

此次,科学家终于在一种不需要如此强大磁场的石墨烯材料中看到了这种效果。他们发现,当5层石墨烯像台阶一样堆放时,所产生的结构本身就为电子提供了合适的条件,使其作为总电荷的一部分通过,而不需要任何外部磁场。tMC知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

研究人员首先从一块石墨中剥离石墨烯层,然后使用光学工具识别阶梯状结构中的5层薄片,从而制造出两个混合石墨烯结构的样品。接着,他们将石墨烯薄片压印在六方氮化硼(hBN)薄片上,并将第二片hBN薄片放在石墨烯结构上。最后,他们将电极连接到结构上,并将其放入冰箱,温度设置为接近绝对零度。tMC知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

当研究人员在材料上施加电流并测量输出电压时,他们开始看到分数电荷的特征,其中电压等于电流乘以分数和一些基本物理常数。tMC知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

通过进一步分析,该团队证实了石墨烯结构确实表现出分数量子反常霍尔效应。这是第一次在石墨烯中看到这种效应。tMC知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

目前,研究团队正在继续探索多层石墨烯,以寻找其他稀有电子态。tMC知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

(原标题:石墨烯中观察到分数量子反常霍尔效应 一种奇异电子态可实现更强大量子计算)
tMC知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

本文链接:http://knowith.com/news-3-285.html石墨烯中观察到分数量子反常霍尔效应

声明:本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

天津一商春考班分数线(2023年春季高考各学校录取分数线)
天津一商春考班分数线(2023年春季高考各学校录取分数线)相关内容,小编在这里做了整理,希望能对大家有所帮助,关于天津一商春考班分数线(2023年春季高考各学校录取分数线)信息,一起来了解一下吧! 春季高
2023高考英语听力考什么?
今天小编整理了2023高考英语听力考什么?相关信息,希望在这方面能够更好的大家。 2023高考英语听力考试时间为2023年5月8日。 市教育考试院介绍,2023年统一高考外语科目考试(6月)英语听力试
考研英语刷题有没有什么好的资料?
考研英语刷题有没有什么好的资料?相关内容,小编在这里做了整理,希望能对大家有所帮助,关于考研英语刷题有没有什么好的资料?信息,一起来了解一下吧! 考研英语刷题的好资料包括《考研英语真题集》、《
2024深圳春季高考报名时间 2023广东春季考试时间
2024深圳春季高考报名时间 2023广东春季考试时间很多朋友对这方面很关心,整理了相关文章,供大家参考,一起来看一下吧! 其他信息: 广东2023年春季高考:依学考录取将于2022年11月1日至10日报名。
2024年的艺考会变难吗?
小编今天整理了一些2024年的艺考会变难吗?相关内容,希望能够帮到大家。 2024艺考会更难。 一、个别专业的学生不需要参加专业考试,例如戏剧影视等倾向于艺术研究类的专业,会直接采用高考分
2024年高考政策 2023全国高考试卷分为几类?
今天小编整理了2024年高考政策 2023全国高考试卷分为几类?相关信息,希望在这方面能够更好的大家。 贵州2024年的新高考将使用黔卷。黔卷作为贵州省考试院制定的高考命题规范系统之一,旨在保证高考命

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣