Kwantowy fraktal „Motyl Hofstadtera” zaobserwowany w rzeczywistym materiale

Naukowcy z Uniwersytetu Princeton po raz pierwszy zaobserwowali bezpośrednio kwantowy wzór fraktalny znany jako „Motyl Hofstadtera” w rzeczywistym materiale. Odkrycie to, możliwe dzięki ułożeniu i skręceniu arkuszy atomów węgla w celu utworzenia wzoru mory, potwierdza przewidywanie z 1976 roku dotyczące poziomów energii elektronów w dwuwymiarowych kryształach pod wpływem pola magnetycznego. Nazwa „motyl” pochodzi od podobieństwa wzoru do skrzydeł motyla, gdy jest on przedstawiony na wykresie w zależności od energii i pola magnetycznego. Zespół kierowany przez Ali Yazdaniego użył skaningowego mikroskopu tunelowego (STM) do obrazowania kryształów mory i badania poziomów energii elektronów. Chociaż początkowo było to przypadkowe odkrycie podczas badań nad nadprzewodnictwem, obserwacja ta oferuje nowe spojrzenie na interakcje elektronów w kwantowych fraktalach. Kevin Nuckolls, współautor, zwrócił uwagę na kluczową rolę STM jako bezpośredniej sondy energetycznej. Chociaż natychmiastowe praktyczne zastosowania nie są oczywiste, badania te poszerzają zrozumienie fizyki fundamentalnej i mogą wpłynąć na przyszłe badania materiałów kwantowych.