Fyzici sa dlho snažia zistiť, či sa môžu elektróny pohybovať ako hladká tekutina bez trenia, riadená univerzálnou kvantovou hodnotou. V reálnych materiáloch drobné nedokonalosti, ako sú atómové defekty a nečistoty, narúšajú jemné kvantové efekty, čím ich takmer znemožňujú pozorovať. Vedci z Indického inštitútu vied a Národného inštitútu pre materiálové vedy v Japonsku teraz takúto nepolapiteľnú kvantovú tekutinu identifikovali v graféne.
Tím zmeral, ako čistý grafén vedie elektrinu a teplo. Zistili, že namiesto spoločného zvyšovania sa tieto vlastnosti pohybovali v opačných smeroch. S rastúcou elektrickou vodivosťou tepelná vodivosť klesala a naopak, čo protirečí Wiedemannovmu-Franzovmu zákonu. Zdá sa, že oba typy vodivosti sa riadia konštantou viazanou na kvantum vodivosti, veličinu opisujúcu, ako sa elektróny pohybujú v najmenších mierkach. Tento efekt nastáva v špeciálnom stave známom ako Diracov bod, kde sa grafén nachádza na hranici medzi kovom a izolantom – elektróny sa prestávajú správať ako jednotlivé častice, namiesto toho sa pohybujú kolektívne a prúdia ako kvapalina, pričom kladú prúdeniu výrazne menší odpor. Objav môže mať aj praktické dôsledky. Diracova kvapalina v graféne by mohla prispieť k vývoju kvantových senzorov, ktoré by zosilňovali extrémne slabé elektrické signály a detegovali slabé magnetické polia. Umožnilo by to nové technológie v oblasti snímania a merania.
Redakčný článok zo stránky ScienceDaily
Viac takýchto článkov a exkluzívneho obsahu môžete získať vďaka predplatnému.
Máte predplatné?
Prihlásiť sa