Bükülmüş çift katmanlı grafende, doğrusal Hall etkisinin bilinen tüm kurallarına göre var olmaması gereken kuantum osilasyonları aniden ortaya çıktı. Çinli fizikçiler bu salınımları doğrudan deneyle tespit etti ve bunların sistemin doğrusal olmayan tepkisinden kaynaklandığını kanıtladı.
Pekin Teknoloji Enstitüsü'nden Junxi Duan liderliğindeki bir grup araştırmacı, küçük dönme açısına sahip bükülmüş çift katmanlı grafen örnekleri üzerinde ölçümler gerçekleştirdi. Bilim insanları alternatif bir elektrik alanı uygulayarak, manyetik alana bağlı bir periyotla değişen enine akımı kaydetti. Çalışmanın sonuçları Haziran 2026'da Physical Review Letters dergisinde yayımlandı.
Standart Hall etkisi doğrusal bir tepki verir: yani akım, alanla doğru orantılıdır. Ancak burada, Shubnikov-de Haas etkisine benzer salınımlar yaratan, fakat alışılagelmiş anlamda Landau seviyelerinin dolmasıyla oluşmayan karesel bir terim ortaya çıktı. Sadece bir itme kuvvetiyle değil, aynı zamanda bu itişin yörüngeyi bizzat saptırmasıyla sallanan bir sarkaç hayal edin; işte doğrusal olmama durumu kuantum durumlarını tam da bu şekilde "harekete geçiriyor".
Bu osilasyonlar, doğrusal yaklaşımın ötesine geçerek elektron dalga fonksiyonlarının kuantum geometrisini incelemeye olanak tanıyor. Söz konusu salınımlar, grafenli hare (moiré) sistemlerindeki topolojik özelliklerle ve güçlü elektron etkileşimleriyle doğrudan bağlantılıdır.
Keşif, geleceğin kuantum malzemelerinin temelini oluşturan topolojik fazları ve etkileşimli durumları araştırmak için yeni bir araç sunuyor. Artık örneğe zarar vermeden doğrusal olmayan katkıları gerçek zamanlı olarak ölçmek mümkün hale geliyor.
Physical Review Letters'da yayımlanan bulgular, bükülmüş grafendeki doğrusal olmayan Hall etkisinin kuantum geometrisinin daha önce erişilemeyen bir alanına pencere açtığını teyit ediyor.
