Фізики виявили новий стан матерії: не є ні двомірним, ні тривимірним
Під час експерименту з вуглецевим матеріалом у магнітному полі вчені виявили новий спосіб руху електронів, який не повністю відповідає двом або трьом просторовим вимірам.
Фізики виявили новий стан матерії, який не повністю відповідає світу з двома або трьома вимірами простору. Вчені виявили невідомий раніше спосіб руху електронів і цей стан матерії вони називають "трансмерним", пише Фокус.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Фізики класифікують стани матерії на основі того, як електрони рухаються всередині матеріалу. Цей рух залежить від багатьох факторів, таких як розташування атомів матеріалу.
Коли тонкий матеріал занурюють у магнітне поле, його електрони описують крихітні кола, і будь-який їхній потік рухається до стінок матеріалу. Це відомо як ефект Холла. У магнітних матеріалів рухи електронів стають складнішими, що призводить до різних варіантів цього ефекту. Китайські фізики несподівано виявили нову версію цього явища, яку вони назвали трансмерним аномальним ефектом Холла.
Фізики вивчали електрони в тонкому матеріалі, виготовленому з атомів вуглецю, щоб з'ясувати, як вони утворюють ідеально ефективні струми. Але коли вони помістили вуглецевий матеріал у магнітне поле, електрони почали поводитися дивно.
За словами вчених, трансмерний аномальний ефект Холла став для них повною несподіванкою, адже такого явища не спостерігали в жодному іншому матеріалі, і жодна теорія його не пророкує.
Фізиків спантеличило те, що їхній матеріал демонстрував своєрідний ефект Холла при застосуванні двох різних, взаємно перпендикулярних магнітних полів. Це означає, що електрони могли здійснювати рухи як по горизонталі, так і по вертикалі, хоча матеріал повинен був бути занадто тонким, щоб вмістити обидва напрямки.
Вчені думали, що є якась помилка, але кілька наступних експериментів підтвердили правильність їхніх вимірювань. Фізики дійшли висновку, що в зразках вуглецевого матеріалу товщиною від 2 до 5 нанометрів електрони просто поводяться по-новому.
Оскільки така товщина не робить матеріал повністю двомірним або тривимірним, фізики назвали новий стан матерії "трансмерним". Він не з'єднує двомірну і тривимірну області, атаці не є повністю двомірним або тривимірним.
За словами вчених, новий стан матерії можна розглядати як своєрідний "чвертьметал", або метал, де відсутність симетрії обмежує можливості електронів порівняно з більш традиційними металами.
Тепер вчені хочуть вивчити те, що вони назвали "трансмерною фізикою", в інших матеріалах, щоб дізнатися більше про новий стан матерії.
Як уже писав Фокус, деякі розділи фізики припускають, що ми можемо жити в одному з багатьох паралельних світів.
Також Фокус писав про те, що в найхолоднішому місці у Всесвіті температура всього на 1 градус вища за абсолютний нуль.
Під час написання матеріалу використано джерела: Nature, New Scientist.