Недавно открытая сверхстабильная гибридная частица сможет в будущем произвести революцию в области электроники
3 февраля 2022
Ученые-физики из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) открыли совершенно новый тип гибридной частицы, квазичастицы, состоящей из электрона и другой квазичастицы — фонона. Эти два компонента соединяются особым образом, что позволяет им вести себя вместе, подобно единой частице, обладающей рядом уникальных свойств. Более того, «клей», соединяющий электрон и фонон, минимум в 10 раз более прочен, чем сила связей в других подобных гибридных частицах, что придает новой частице чрезвычайно высокую прочность и стабильность.
Многим из наших читателей знакомы электроны, субатомные частицы, кружащие обычно вокруг ядер атомов. Меньшее количество людей знает о существовании фононов, квазичастиц, являющихся квантами тепловых колебаний атомов, квазичастиц, обладающих одновременно корпускулярными и волновыми свойствами.
Так чем же интересна новая квазичастица, кроме высокой силы связи между ее составными частями? Оказывается, что эти силы связи также обеспечивают своего рода взаимное влияние электрона на фонон и наоборот. Другими словами, любое внешнее воздействие на электрон тут же приводит к соответствующим изменениям в «приклеенном» к нему фононе. И такие синхронные изменения влияют на структуру материала, в котором заключены эти частицы, и приводят к изменениям его свойств, особенно магнитных.
Все описанное выше может стать в будущем основой новых материалов с перестраиваемыми магнитными и электрическими свойствами. Это, в свою очередь, может иметь самые серьезные последствия на развитие электроники следующих поколений, ведь сейчас даже представить себе сложно, какой переворот в электронике сможет произвести появление какого-нибудь совершенно нового вида «магнито-электронного топологического спин-полупроводника».
Использование новых материалов с перестраиваемыми магнитными и электрическими свойствами может обеспечить появление новых потребительских устройств, обладающих высокой эффективностью, высокой вычислительной мощностью и малыми габаритами. Но, как обычно, первыми выгоду от новых материалов получат аэрокосмическая область, военная область и другие виды промышленности, на что указывает тот факт, что данные исследования частично финансировались американским Министерством энергетики.
Источник: https://dailytechinfo.org/news/11386-nedavno-otkrytaya-sverhstabilnaya-gibridnaya-chastica-smozhet-v-buduschem-proizvesti-revolyuciyu-v-oblasti-elektroniki.html