«Кристалл» из электронов может объяснить загадочный дробный заряд частицы, ранее обнаруженный в пятислойном графене. Американские физики предложили объяснение механизма загадочного дробления электронного заряда в пятислойном графене, о котором сообщалось ранее в этом году. Исследование объясняет, почему электроны проявляют необычные квантовые свойства в тонких двумерных материалах.

Ученые обнаружили, что в «тесноте» пятислойной структуры графена электроны образуют своеобразный кристалл, способный генерировать дробные заряды. В то время как в большинстве материалов у электронов достаточно места, чтобы отталкиваться друг от друга и двигаться независимо, частицы гораздо более ограничены в двумерных структурах, таких как пятислойный графен.

Исследователи решили, что в такой «тесноте» электроны также должны взаимодействовать в соответствии с требованиями квантовой физики в дополнение к естественному отталкиванию. Когда физики добавили межэлектронные взаимодействия в теорию, они обнаружили, что она правильно предсказывает наблюдения для пятислойного графена.

Ученые установили, что муаровое расположение пятислойного графена, в котором каждый решетчатый слой атомов углерода расположен поверх другого и поверх нитрида бора, индуцирует слабый электрический потенциал. Когда электроны проходят через этот потенциал, они образуют своего рода кристалл, который ограничивает электроны и заставляет их взаимодействовать через квантовые корреляции.

Это электронное перетягивание каната создает облако возможных физических состояний для каждого электрона. Такие облака взаимодействует друг с другом в волновой функции или схеме квантовых корреляций, вызывая неожиданные эффекты, в том числе наблюдаемое дробление заряда.

Источник: ХайТек