Tört kvantum Hall effektus
Tört Quantum Hall Effect
A Hall-effektus sokat írtak már, ezt a hatást használják erősen a technológia, de a tudósok továbbra is vizsgálja meg. 1980-ban, német fizikus
Claus von Klittsung tanulmányozta a munka a Hall alacsony hőmérsékleten. A vékony lemez félvezető minta Klittsung simán változik a mágneses térerősség, és megállapította, hogy a Hall-ellenállás megváltozik és nem fokozatosan, hanem szabálytalan. Nagysága a folytatásban nem függ az anyag tulajdonságait, és a kombináció az alapvető fizikai állandók hányadosa konstans számot. Kiderült, hogy a kvantummechanika törvényei semmilyen módon nem változtatja meg a természet a Hall-effektus. Ezt a jelenséget nevezik a szerves kvantum Hall-effektust. Mert ez a felfedezés háttér Klittsung megkapta a fizikai Nobel-díjat 1985-ben
Két évvel megnyitása után Klittsunga háttér laboratóriumában Bell Telephone (ugyanaz, amelyik nyitva volt tranzisztor) alkalmazottak Stormer és Tsui vizsgálták kvantum Hall effektus, kizárólag tiszta mintáját a nagyméretű gallium-arzenid, készült ugyanabban a laboratóriumban. A minta nagy tisztasági fokú, hogy az elektronok adja át egyik végétől a másikig, anélkül, amelyek akadályokba ütköznek. Kísérlet Stormer és Tsui tartott sokkal alacsonyabb hőmérsékleten (közel abszolút nulla), és egy erősebb mágneses mező, mint a kísérletben Klittsunga mintát (milliószor nagyobb, mint a Föld mágneses mezeje).
Nagy meglepetésére, Stormer és Tsui felfedezte a folytatásban a Hall ellenállás háromszor nagyobb, mint a háttérben Klittsunga. Aztán találtam egy másik nagy ugrásokat. Az eredmény ugyanaz volt kombinációja a fizikai állandók, de a szétválás nem egész szám és tört számok. töltés az elektron fizikusok állandónak tekinthető, nem osztható részekre. Ebben a kísérletben, mintha összekapcsolódik frakcionált díjakat részecskék. A hatás nevezték a tört kvantum Hall-effektust.
Egy évvel a megnyitó után a laboratóriumi Laughlin adott elméleti magyarázatot a hatást. Azt állította, hogy a kombináció az ultra-alacsony hőmérsékleten, és egy erős mágneses mező hatására az elektronok alkotnak kvantum összenyomhatatlan folyadékkal.
Ábrán számítógépes grafikát mutatja az elektronok áramlását (golyó), átható a síkban. Szabálytalanságok síkja jelentik az egyik töltés eloszlásának elektronok mágneses mezőben, és a töltés más elektronok. Ha egy elektron adunk a kvantum folyadék, bizonyos számú quasiparticles frakcionált töltés (az ábrán látható, mint egy sor nyilak mindegyik elektron).