Cambridge-forskere: Nu kan vi få elektroner til at dele sig

Britiske forskere har vist, at elektroner deler sig til to nye partikler, hvis de befinder sig mange sammen i en snæver ledning.

De to nye partikler kaldes spinons og holons og opstår, fordi elektronerne bliver nødt til at modificere måden, de flytter sig på, for at undgå at komme nær hinanden, når de er pakket tæt sammen.

Det viser et nyt eksperiment, som et hold fysikere ved Universiteterne i Cambridge og Birmingham står bag.

Forståelsen af elektronernes opførsel kan blive vigtigt for udviklingen af kvanteteknologier samt hjælpe med at udvikle mere komplette teorier om blandt andet superledere. Det kan føre til en ny computerrevolution, håber forskerne.

De henviser til, at vores evne til at kontrollere en enkelt elektrons opførsel er grundlaget for de billige halvledere i dagens computere og anden elektronik.

En tiendedel over det absolutte nulpunkt

Forskerne har med deres forsøg bevist en teori, som blev fremsat i 1981 fremsatte af fysiker Duncan Haldane. Han mente, at pressede elektroner ville ændre sig, så deres magnetisme og ladning ville dele sig til to nye partikler.

Ideen til forsøget på Cambridge opstod for ti år siden, men først nu er teknologien til rådighed til at det kunne lade sig gøre.

Udfordringen var at indfange elektroner tæt i en 'kvanteledning' og bringe den tæt nok på et ordinært metal, til at elektronerne i metallet kunne springe ind i ledningen.

Ved at observere variationen af springene med et magnetisk felt afslører eksperimentet, hvordan elektronerne, når de går ind i kvanteledningen, bliver nødt til at dele sig i spinons og holons.

Forskerne så klart signaturen af de to nye partikler.

Eksperimentet krævede en kam af ledninger over en flad metalsky af elektroner, og forskerne var nødt til at udvikle en teknologi til at få en strøm til at løbe mellem en ledning og en metalplade, som kun var 30 atomers bredde fra hinanden. Temperaturen var kun en tidendedel grad over det absolutte nulpunkt.

Dokumentation

Nyhed fra Cambridge Universitet

Emner : Fysik