科學家在一種材料發現量子物質新狀態,像電子與電洞組成的液體,但兩者一起朝同方向旋轉,可能引領未來量子運算、超導、量子材料、太空任務新方向。
理論預測過這種新物質狀態,但它目前只在加州大學爾灣分校物理與天文學系 Luis Jauregui 教授團隊開發的 hafnium pentatelluride 新材料中出現,之前未曾有人測量到。
研究人員解釋,當把材料暴露於比冰箱磁鐵強約 700 倍的磁場,材料帶電能力會突然下降並過渡到新量子狀態,電子、電洞自發配對形成激子束縛態的液體,不尋常之處在於電子、電洞沿著同一方向旋轉,形成明亮、緊密結合的激子流體,為古典物理無法解釋的全新特性。若根據傳統物理模型的自旋本質,電子、電洞自旋取向(旋轉方向)在相同情況下應該相反。
Luis Jauregui 表示,若我們能將這種物質放在手中,它將發出明亮高頻光。
這項發現可能代表資訊或許能透過自旋而非電荷攜帶,從而為基於自旋的電子/量子設備節能技術提供新開發途徑。
與電子產品使用的常規材料不同,新的量子物質不受任何形式輻射影響,有望成為太空任務理想候選材料。
新論文發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)。
(首圖來源:pixabay)
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