Fractal Quântico 'Borboleta de Hofstadter' Observado em Material Real

Cientistas da Universidade de Princeton observaram diretamente o padrão fractal quântico conhecido como "Borboleta de Hofstadter" em um material real pela primeira vez. Esta descoberta, possibilitada pelo empilhamento e torção de folhas de átomos de carbono para criar um padrão moiré, confirma uma previsão de 1976 sobre os níveis de energia dos elétrons em cristais bidimensionais sob um campo magnético. O apelido "borboleta" surge da semelhança do padrão com as asas de uma borboleta quando plotado contra energia e campo magnético. A equipe, liderada por Ali Yazdani, usou um microscópio de tunelamento de varredura (STM) para obter imagens dos cristais moiré e examinar os níveis de energia dos elétrons. Embora inicialmente uma descoberta acidental durante a pesquisa de supercondutividade, a observação oferece novos insights sobre as interações de elétrons dentro de fractais quânticos. Kevin Nuckolls, co-autor principal, observou o papel crucial do STM como uma sonda de energia direta. Embora aplicações práticas imediatas não sejam aparentes, a pesquisa melhora a compreensão da física fundamental e pode influenciar futuros estudos de materiais quânticos.