У матеріалі на основі церію, рутенію та олова з’явився новий квантовий стан — топологічна напівметалева фаза, що виникає лише за наднизьких температур. Це відкриття проливає світло на потенціал квантових матеріалів та відкриває нові горизонти для електроніки та квантових технологій.
Ключовим фактором появи цього стану стала квантова критичність — межовий стан, де матеріал перебуває між двома фазами, а квантові флуктуації стають домінуючими. Науковці помітили дивовижне явище: електрони почали рухатися за незвичними траєкторіями всередині матеріалу без зовнішнього магнітного поля. Це прояв топологічного ефекту Холла, коли внутрішня структура матеріалу керує рухом електронів.
За словами Сільке Бюлер-Пашен із Віденського технічного університету, новий стан формується в точках найбільшої нестабільності електронних структур. Квантові флуктуації, які зазвичай вважаються руйнівними для матеріалів, тут навпаки стабілізували нову фазу. Такий ефект суперечить усталеному уявленню про поведінку електронів у сильних взаємодіях.
Цей топологічний стан матеріалу може відкрити шлях для квантових комп’ютерів, підвищити енергоефективність електроніки та покращити сенсорні технології. Автори дослідження вже планують перевірити, чи можна відтворити подібний стан в інших сполуках і за яких умов він стабільний.
Якщо вдасться масштабувати цей ефект, світ електроніки може змінитися радикально: від створення надшвидких пристроїв до нових матеріалів для квантових сенсорів.
Відкриття нового топологічного стану показує, що квантова фізика продовжує дивувати. Там, де здавалося неможливим поєднання електронів, з’являється новий порядок, який може стати основою майбутніх технологій. Наука ще раз доводить: межі можливого рухаються разом із нашою здатністю спостерігати та експериментувати.
Читай також: