Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

08.12.2017
19:30

Опровергнута популярная гипотеза происхождения человека

08.12.2017
17:25

Телескоп ALMA обнаружил «скороспелые» массивные галактики

08.12.2017
17:16

Российские физики отщепили от теплового состояния света 10 фотонов

08.12.2017
17:05

Физики впервые создали топологический экситонный изолятор

    Физики впервые смогли остановить электрический ток в двумерном слоистом материале за счет «сцепления» электронов и дырок в соседних слоях, получив таким образом первый двумерный топологический экситонный изолятор. Такие устройства могут быть использованы для защиты состояний кубитов в квантовых компьютерах от декогеренции, пишут ученые в статье, опубликованной в Nature Communications.

    В экситонных изоляторах подавление электрического тока происходит из-за спонтанного образования экситонов — связанных электрон-дырочных пар (подробнее об экситонах и других квазичастицах вы можете прочитать в нашем материале). Теоретически возможность существования таких материалов была предсказана еще в начале 60-х годов XX века. Состояние экситонного изолятора обычно реализуется в полуметаллах, в которых зона проводимости и валентная зона соприкасаются, или очень незначительно перекрываются (одним из примеров полуметаллов является, например, графен) из-за кулоновских взаимодействий между дыркой и электроном. Однако, несмотря на то, что экситонные изоляторы хорошо описаны теоретически, в двумерных материалах экспериментально такие фазы не изучались.

    Группа физиков из США и Китая под руководством Жуй-Жуй Ду (Rui-Rui Du) из Университета Райса впервые изучила появление состояния топологического экситонного изолятора в двумерных материалах. Для этого они исследовали двухслойную систему, состоящую из арсенида индия и антимонида галлия (InAs/GaSb), полученную с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии. В одном из этих слоев носителями заряда являются электроны, а в другом — дырки. Толщина каждого из слоев не превышает 12,5 нанометров, поэтому для носителей заряда эти слои служат квантовыми ямами, и их распространение ограничено двумя измерениями.

    Оказалось, что в такой системе в зависимости от концентрации носителей заряда и температуры возможно образование четырех возможных состояний. При больших температурах и больших концентрациях электроны и дырки не связаны между собой, и одни свободно двигаются в своем слое, а другие — в своем, формируя фазу электронно-дырочной плазмы. В случае совсем низких концентраций электроны и дырки образуют устойчивые экситонные пары, формируя в зависимости от температуры либо фазу бозе-эйнштейновского конденсата, либо фазу экситонного газа, где экситоны могут свободно перемещаться по материалу. А при промежуточных концентрациях носителей заряда (в данном случае порядка 1010 — 1011 электронов или дырок на квадратный сантиметр) образуется как раз фаза экситонного изолятора — состояние, когда взаимодействие между электронами и дырками не дает им свободно перемещаться независимо друг от друга, но при этом и не образуется связанных экситонов.

    Формирование этой фазы происходит при понижении температуры ниже критического значения (примерно −263 градуса Цельсия) из-за образования сверхтекучей квантовой жидкости из экситонов, что не дает току проходить через такой материал. Связывание электронов и дырок при этом аналогично процессу, происходящему при охлаждении сверхпроводника и образованию куперовских пар, только в данном случае пары образуют не два электрона, а электрон и дырка. С помощью терагерцовой спектроскопии при различных значениях магнитного поля и температуры авторы работы количественно доказали формирование состояния экситонного изолятора. Более того, по характеру транспорта носителей заряда удалось показать, что такое состояние в этих материалах топологически защищено.

    По словам ученых, дополнительный контроль состояния экситонов можно обеспечить за счет введения в структуру дополнительного слоя (например, смешанного антимонида галлия и алюминия AlGaSb), расположенного между слоями с дырочной и электронной проводимостью.

    Авторы работы утверждают, что такое устройство может быть использовано в качестве элемента топологического квантового компьютера, в котором информация хранится и передается с помощью топологически связанных квантовых частиц. Эта топологическая защита позволит кубитам в квантовом компьютере не терять когерентность при внешних воздействиях.

    Состояния, аналогичные куперовским электронным парам в сверхпроводниках, могут образовывать не только экситоны, но и, например, фотоны при комбинационном рассеянии. Это происходит при одновременном смещении частоты двух фотонов в противоположном направлении, в результате чего между ними происходит «обмен» виртуальной квазичастицей, что и приводит к их связыванию.

    По информации https://nplus1.ru/news/2017/12/08/topological-excitonic-insulator

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

08.12.2017
17:01

Магнитное поле черной дыры оказалось удивительно слабым

08.12.2017
16:54

Таинственные ветра квазаров оказались связаны с интенсивным звездообразованием

08.12.2017
16:50

Российские ученые создадут глобальную физическую модель мирового океана

08.12.2017
16:46

Искусственный разум: чего ждать людям от умного железа

08.12.2017
16:42

Ученые приблизились к открытию гена, определяющего сексуальную ориентацию

08.12.2017
16:36

Астрономы впервые измерили силу магнитного поля у края черной дыры

08.12.2017
16:32

Ученые выяснили, что вызывает старение мозга и угасание памяти

08.12.2017
16:29

Физики разгадали тайну "устойчивых фуллеренов"

08.12.2017
16:22

Запатентован уникальный сверхпроводник для коллайдера

08.12.2017
16:20

Россия развернет «лунный ГЛОНАСС»

08.12.2017
16:17

Ботаники ТГУ исследуют распространение в Сибири растений-«агрессоров»

08.12.2017
14:46

Международный коллектив астрофизиков при участии ученых НИЯУ "МИФИ" лабораторно воспроизвел процесс формирования планет вокруг звезд

08.12.2017
14:38

Почему камни растут?

08.12.2017
14:28

Скафандр с кнопкой «Домой» сам вернёт космонавта на МКС

08.12.2017
13:56

Названы особенности танков будущего

08.12.2017
13:53

Международный термоядерный реактор построили наполовину

<< 451|452|453|454|455|456|457|458|459|460 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList