Nové skupenstvo hmoty v polovodičoch?

14.1.2007 18:52:06 | Redakcia portálu
Science Daily | Počet zobrazení: 1795x

Poznáme tri základné skupenstvá hmoty – pevné, kvapalné a plynné. Za zvláštnych okolností predpovedá kvantová teória neobvyklé skupenstvá ako supravodiče, v ktorých tečú elektróny bez akéhokoľvek odporu, alebo Bose-Einsteinove kondenzáty, v ktorých sa všetky atómy pohybujú spoločne.

 

Najnovšie vedci skúmajú teórie o novom skupenstve, ktoré by mohlo pripraviť cestu elektronickým zariadeniam, ktoré spotrebúvajú menej energie a produkujú menej tepla. Tento stav hmoty nazvali vedci „quantum spin Hall state“.

Pre pochopenie si môžme predstaviť chlieb so syrom. Polovodič je chlieb a elektrónový plyn je syr. Umiestnenie chlebu do rúry na pečenie predstavuje umiestnenie sústavy do miesta s teplotou blížiacou sa absolútnej nule (menšou ako 1K). Teraz treba použiť magnetické pole 10000-krát silnejšie ako magnetické pole Zeme.
V tomto stave netečie elektrický prúd cez dvojrozmernú vrstvu, ale lokalizuje sa v rohoch, kde tečie bez akýchkoľvek strát. Tečie teda len akoby po kôrke chleba.
Vďaka extrémne nízkej teplote a nesmierne veľkému magnetickému pôsobeniu je však toto skupenstvo zatiaľ odsúdené len pre teoretických fyzikov.