Десять значимых событий 2020 года в физике и астрономии
1Новый вид проводимости
Физики из Питтсбургского университета (США) открыли, что в одномерных проводниках электроны могут образовывать сгустки из двух, трёх, четырёх и даже пяти экземпляров с разными спинами, которые ведут себя как новые типы частиц. При протекании тока они движутся по проводнику очень быстро, не сталкиваясь и не рассеиваясь на атомах. Благодаря этому проводник не выделяет тепло. Такое явление получило название баллистической проводимости. Статья об открытии опубликована в феврале в журнале «Science».
Новое электронное состояние материи исследователи обнаружили в каналах материала, состоящего из алюмината лантана и титаната стронция. Они сравнили это квантовое явление с тем, как кварки связываются вместе, образуя нейтроны и протоны. До этого спаривание электронов наблюдалось при переходе к сверхпроводимости, в данном же случае их объединение происходит без перехода в сверхпроводящее состояние. Авторы работы заявляют, что новые частицы могут также найти применение в области квантовых вычислений, а само открытие — новый шаг к следующему этапу квантовой физики.
2Электрическое поле управляет спинами ядер
Способ управлять спинами атомных ядер с помощью внешнего электрического поля нашли физики из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) — об этом они сообщили в марте в журнале «Nature».
Контроль и обнаружение ядерных спинов с помощью магнитного резонанса широко используются для анализа материалов и полей в химии, медицине, материаловедении и горном деле. Ядерные спины также фигурировали в ранних предложениях по твердотельным квантовым компьютерам.