Beynəlxalq fiziklər qrupu əvvəllər qeyri-mümkün hesab edilən bir materialda maddənin yeni bir kvant vəziyyətini kəşf etdi. Topoloji yarı metal faza adlanan bu yeni vəziyyət serium, rutenium və qalay birləşməsinin CeRu₄Sn₆-də tapılır. 

HİT.az xəbər verir ki, tədqiqat "Nature Physics" jurnalında dərc edilib.

Əvvəllər kvant kritikliyində - mütləq sıfıra yaxın temperaturda xüsusi bir vəziyyət - topoloji təsirlərin davam edə bilməyəcəyinə inanılırdı. Bu şərtlər altında maddə faza keçidinin astanasındadır və elektronların davranışı hissəciklər tərəfindən deyil, "dalğalar dənizi"ni xatırladan kollektiv kvant dalğalanmaları ilə müəyyən edilir. Buna görə də, adətən sabit elektron vəziyyətlərinə əsaslanan topologiya bu rejimlə uyğunsuz hesab olunurdu.

Lakin təcrübələr bunun əksini göstərib. CeRu₄Sn₆-i sıfıra yaxın soyudanda və üzərindən elektrik cərəyanı keçirərkən, elm adamları anomal Hall effekti - xarici maqnit sahəsi olmadan elektron axınının sapması müşahidə etdilər. Bu effekt elektron vəziyyətinin topoloji təbiətinin birbaşa göstəricisidir və elektron trayektoriyalarının materialın kvant vəziyyətinin daxili həndəsəsi ilə formalaşdığını göstərir.

Rays Universitetinin fizik alimi Kimiao Xiyə görə, bu fenomen güclü kvant dalğalanmalarının topoloji vəziyyətləri məhv etmədiyini, əksinə, onların əmələ gəlməsinə və sabitləşməsinə töhfə verə biləcəyini göstərir. Üstəlik, maksimum topoloji effekt elektronların kvant qeyri-sabitliyinin ən çox özünü göstərdiyi yerdə müşahidə edilib.

Bu kəşf təkcə fundamental deyil, həm də tətbiqi əhəmiyyətə malikdir. Kvant kritikliyi və topologiyanın birləşməsi xarici təsirlərə yüksək həssaslığa və sabit kvant xüsusiyyətlərinə malik yeni bir material sinfinin yaradılmasına səbəb ola bilər. Bu cür materiallar potensial olaraq kvant hesablamalarında, yüksək dəqiqlikli sensorlarda və minimal enerji itkisi olan yeni elektron cihazlarda tələb olunur.

Tədqiqatçılar indi kəşf edilmiş vəziyyətin CeRu₄Sn₆-ə xas olub-olmadığını və ya digər materiallarda da baş verə biləcəyini müəyyən etmək niyyətindədirlər. Bu, yeni kvant mexanizminin universallığını və kvant fizikasının ən dərin prinsiplərinə əsaslanan gələcək texnologiyalarda necə istifadə edilə biləcəyini anlamağımıza kömək edəcəkdir.

Samir