სიახლეები
ჟურნალ Nature-ს ბოლო ნომერში ილიონისის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა წარმოადგინეს ადრე ნაწინასწარმეტყველები მატერიის ახალი ფაზის, კვადროპოლური ტოპოლოგიური იზოლატორის, მაკროსკოპული მოდელი.
ტერმინი კვადროპოლური ტოპოლოგიური იზოლატორი (QTI) გაჩდა ათიოდე წლის წინ ე.წ. ტოპოლოგიური იზოლატორების (TI) შესწავლისას. TI არის მასალა, რომილიც წარმოადგენს ელექტრულ იზოლატორს ნიმუშის შიგნით, მაგრამ გამტარია შედაპირზე. ამიტომ მან შესაძლოა წარმოქმნას დიდი პოტენცილი და გამოდგეს ატომური ზომის მძლავრ კომპიუტერებსა და სხვა ელექტრო მოწყობილობებში.
როგორც ცნობილია ელექტრონების ღრუბელს გარემოში შეუძლია შექმნას სხვადასხვა ტიპის ფაზა: კრისტალური, თხევადი, გაზური და ა.შ. თუმცა ხანდახან გვხვდება ისეთი უჩვეულო ფაზაც როგორიცაა TI, რომელიც ძირითადად წარმოიქმნება ბუნებრივ კრისტალებში. თეორიულად ნაწინასწარმეტყველები იყო კვადრუპოლური მომენტის მქონე TI ფაზის არსებობაც. ანუ ელექტრონები კრისტალებში წარმოქმნიან არა მხოლოდ დიპოლურ მომენტს, დადებითი და უარყოფითი მუხტების საშუალებით, არამედ მაღალი რიგის ერთიანობასაც, რომელშიც ოთხი ან რვა მუხტი ერთდროულად მონაწილეობს. ყველაზე მარტივი ასეთი სტრუქტურაა კვადროპოლი, რომელშიც არის ორი დადებითი და ორი უარყოფითი მუხტი.
იდეის ექსპერიმენტალურად შესასწავლად მეცნიერებმა შექმნეს მაკროსკოპული ზომის მიკროსქემები, რომლბზეც განთავსებული იყო ოთხი რეზონატორი, მოწყობილობა რომელიც აღიქვამს კონკრეტული სიხშირის ელექტრო-მაგნიტურ გამოსხივებას. თითოეული რეზონატორი იქცევა როგორც ატომი და მათ შორის კავშირიც ატომებს შორის კავშირს ჰგავს, დაფების ერთობლიობა კი ქმნიდა კრისტალის ანალოგს. შემდეგ ისინი ასხივებდნენ ამ მასივს მიკროტალღური გამოსხივებით და ზომავდნენ თუ რა რაოდენობის რადიაციას შთანთქვას თითოეული რეზონატორი, რაც გვიჩვენებს თუ როგორ მოქმედებენ ელექტრონები ნამდვილი კრისტალებში. მეცნიერებმა აჩვენეს QTI ფაზის გაჩენა, რომლის მხოლოდ კუთხეები ატარებენ დენს, განსხვავებით TI-სგან რომელთა მთელი ზედაპირი გამტარია.
