Kuantum Fraktal 'Hofstadter Kelebeği' Gerçek Malzemede Gözlemlendi

Princeton Üniversitesi'ndeki bilim insanları, "Hofstadter Kelebeği" olarak bilinen kuantum fraktal desenini ilk kez gerçek bir malzemede doğrudan gözlemledi. Karbon atomu tabakalarının üst üste yığılması ve bükülmesiyle bir moiré deseni oluşturulmasıyla mümkün kılınan bu keşif, manyetik alan altındaki iki boyutlu kristallerdeki elektron enerji seviyeleri hakkında 1976'da yapılan bir tahmini doğruluyor. "Kelebek" adı, desenin enerji ve manyetik alana karşı çizildiğinde kelebek kanatlarına benzemesinden kaynaklanıyor. Ali Yazdani liderliğindeki ekip, moiré kristalleri görüntülemek ve elektron enerji seviyelerini incelemek için bir taramalı tünel mikroskobu (STM) kullandı. Başlangıçta süperiletkenlik araştırması sırasında tesadüfi bir bulgu olmasına rağmen, gözlem kuantum fraktallardaki elektron etkileşimleri hakkında yeni bilgiler sunuyor. Başyazar Kevin Nuckolls, STM'nin doğrudan bir enerji probu olarak kritik rolüne dikkat çekti. Hemen pratik uygulamalar belirgin olmasa da, araştırma temel fiziğin anlaşılmasını geliştiriyor ve gelecekteki kuantum malzeme çalışmalarını etkileyebilir.