Квантовый фрактал «Бабочка Хофштадтера» впервые наблюдался в реальном материале

Ученые из Принстонского университета впервые непосредственно наблюдали квантовый фрактальный узор, известный как «Бабочка Хофштадтера», в реальном материале. Это открытие, стало возможным благодаря укладке и скручиванию листов атомов углерода для создания муарового узора, подтверждает предсказание 1976 года об энергетических уровнях электронов в двумерных кристаллах под воздействием магнитного поля. Название «бабочка» происходит от сходства узора с крыльями бабочки при отображении зависимости от энергии и магнитного поля. Команда под руководством Али Яздани использовала сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) для получения изображений муаровых кристаллов и изучения энергетических уровней электронов. Хотя это было первоначально случайной находкой во время исследований сверхпроводимости, наблюдение предлагает новое понимание взаимодействия электронов внутри квантовых фракталов. Кевин Наклс, соавтор исследования, отметил решающую роль СТМ как прямого энергетического зонда. Хотя непосредственные практические применения не очевидны, исследование улучшает понимание фундаментальной физики и может повлиять на будущие исследования квантовых материалов.