Материалы портала «Научная Россия»

Впервые получены снимки уровней Ландау

Впервые получены снимки уровней Ландау
Проблема квантовой физики теперь может найти применение в повседневной жизни

Физики впервые получили изображения уровней Ландау – квантовых уровней, определяющих поведение электрона в сильном магнитном поле. Это произошло впервые с того момента, как лауреат Нобелевской премии Лев Ландау в 1930 году разработал их теоретически.

При помощи сканирующей тоннельной спектроскопии специалисты Уорикского университета (Великобритания) и Университета Тохоку (Япония) показали внутреннюю круговую структуру уровней Ландау на поверхности полупроводника.

Главной проблемой в их работе было достижение достаточного пространственного разрешения, с помощью которого была бы преодолена присущая материалу неупорядоченность, позволяющая лишь наблюдать размазанные «дрейфовые» состояния.

На полученных изображениях видно, что Ландау был прав, когда предсказывал, что в чистой системе электроны будут принимать форму концентрических кругов, число которых увеличивается в соответствии с их энергетическим уровнем.

Это составляет основу так называемого квантового эффекта Холла. В последние годы с его помощью пытались установить стандарт электрического сопротивления и намереваются создать новый эталон килограмма.

«Это потрясающий шаг, мы впервые видим индивидуальные квантовые механические волновые функции электронов в настоящих материалах. На первый взгляд, это может показаться далёким от повседневной жизни. Однако сейчас обсуждается вопрос о том, что определяет килограмм, и расстояния между кругами этих кругов Ландау могут выступать своеобразными маркерами универсального веса. Так что, когда вы отсыпаете определённое количество сахара для пирога, вы извлекаете пользу из этих квантовых колец, не зная того», – пояснил руководитель исследовательской группы Рудольф Рёмер (Rudolf Roemer), чья статья была опубликована в журнале Physical Review Letters.

квантовая физика университет тохоку уорикский университет уровни ландау

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий