Необычные колебания электронов в ZrTe5 бросают вызов квантовой теории

Отредактировано: Svitlana Velhush

Ученые зафиксировали странное поведение электронов в квантовом материале циркония пентателлуриде (ZrTe5). В условиях близких к абсолютному нулю и при магнитных полях до 60 тесла материал демонстрирует квантовые осцилляции, которые не исчезают там, где этого требует стандартная теория.

Обычные осцилляции магнитосопротивления периодичны по обратной величине поля и затухают за пределом квантового предела. В ZrTe5 картина иная: колебания продолжаются дальше ожидаемого и не следуют привычной периодичности 1/B.

Эксперименты проводили при температурах около 0,7 кельвина. Команда объединила измерения электрического транспорта в сверхсильных полях с детальными теоретическими расчетами.

Исследование возглавили специалисты Университета Сан-Паулу в Бразилии вместе с коллегами из Лос-Аламосской национальной лаборатории и Университета Вашингтона. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Профессор Жулио Ларреа Хименес из USP отмечает, что работа расширяет понимание транспорта электронов в экзотических фазах материи. Топологические изоляторы, по его словам, могут переносить не только заряд, но и спин электронов.

В материалах вблизи топологических фазовых переходов электроны ведут себя как квазичастицы, похожие на релятивистские дираковские фермионы. Взаимодействие их спина с магнитным полем меняет энергетические уровни так, что уровни Ландау «возвращаются» и снова пересекают релевантную энергию системы.

Это наблюдение указывает на топологическое происхождение эффекта, а не на обычные многочастичные взаимодействия. Что стоит за таким упорством осцилляций?

Открытие подчеркивает роль спина в транспортных свойствах топологических материалов и открывает путь к более глубокому пониманию квантовых фаз в экстремальных условиях.

96 Просмотров

Источники

  • Quantum Oscillations Defy Expectations in This Exotic Material

Читайте больше статей по этой теме:

#BREAKING Russian President Vladimir Putin has ordered a three-day pause in strikes on Kyiv starting at midnight for the visit of US envoys Steve Witkoff and Jared Kushner. x.com/NationalIndNew…

Image
The National Independent
The National Independent
@NationalIndNews

#BREAKING US Special Envoy Steve Witkoff and Jared Kushner have arrived in Moscow. Their motorcade has left Vnukovo Airport and is heading toward the city, TASS reports.

Reply
Вы нашли ошибку или неточность?Мы учтем ваши комментарии как можно скорее.