Detaily článku

Laserové pulsy mohou vytvořit tzv. topologické stavy v grafenu

Objev způsobu, jak vytvořit tzv. topologické stavy v kvantových materiálech je důležitou výzkumnou hranicí, která může vést vytouženému přenosu nejen kvantové informace, ale i elektrického proudu bez odporu, podobně jako v supravodičích. Vědci z MPSD (Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter) objevili pionýrskou cestu laserově indukovaných topologických stavů v grafenu.

Datum: 15.11.2019

topological state, grafen, kvantové přenosy informace

Topologické materiály jsou takové materiály, kde jsou kvantové vlastnosti jednotlivých částí (elektronů) vzájemně provázány na delší vzdálenost. V takových materiálech se také objevuje zajímavý jev, kdy jsou elektrony poháněny kolmo k působícímu elektrickému poli.

Základní model, který tento jev popisoval, byl objeven Duncanem Haldanem ke konci osumdesátých let minulého století. Ten byl však skeptický, zda je jej vůbec možné pozorovat v reálném materiálu. Pokud ano, mohlo by to spustit technologickou revoluci. D.Haldane byl za tento objev oceněn Nobelovou cenou za fyziku v roce 2016.

Výzkumníci z MPSD nyní ukázali, že topologický přenos elektrického proudu je možno vyvolat působením velice krátkých, kruhově polarizovaných laserových pulsů na grafen. Když je grafen ozářen silným cirkulárně polarizovaným laserovým pulsem, jeho elektrické pole elektrony rozpohybuje a ozářená oblast se chová jako topologický materiál. Podařilo se prokázat, že v materiálu vzniká elektrický proud kolmý k aplikovanému elektrickému poli. Laserový puls měl trvání miliontinu miliontiny sekundy (pikosekundy).

Výsledkem celého experimentu je, že se podařilo prokázat teoreticky předpovězený efekt v reálném materiálu. Mohlo by to vést k vytvoření ultrarychlých optických zařízení a má veliký potenciál v budoucí výpočetní technice.

Zdrojem informací je Chemeurope.
Kredit obrázku: © Benedikt Schulte

Pro kompletní informace si přečtěte celý článek.