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    Cos'è MER? È un modo per misurare i materiali quantistici, e ci sta raccontando cose nuove e interessanti

    Credito:Laboratorio Ames

    I fisici sperimentali hanno combinato diverse misurazioni di materiali quantistici in una nella loro continua ricerca per saperne di più sulla manipolazione e il controllo del loro comportamento per possibili applicazioni. Hanno anche coniato un termine per questo:Magneto-elastoresistenza, o MER.

    Gli scienziati della fisica della materia condensata presso l'Ames Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti hanno una lunga storia di ricerche su materiali "strani", secondo Paul Canfield, Fisico dell'Ames Lab, Distinguished Professor e Robert Allen Wright Professor di Fisica e Astronomia presso la Iowa State University.

    "Strano" in questo caso significa composti metallici e semi-metallici che hanno magnetici, superconduttore, o altre proprietà che potrebbero essere utili in applicazioni tecnologiche come l'informatica quantistica. Per costringere quei composti a rivelare i loro segreti, però, gli sperimentali devono colpire, pungolo, e misurare i materiali per vedere come e quanto reagiscono.

    Canfield e i suoi colleghi ricercatori hanno studiato sistematicamente WTe 2 , un semimetallo, esponendolo alla corrente elettrica, campo magnetico, e ceppo da spingere e tirare. Le misurazioni della resistenza sotto una combinazione di campo magnetico esterno e deformazione erano qualcosa che non era stato studiato prima in nessuna materia sistematica.

    Hanno scoperto che il materiale reagiva con grandi cambiamenti nell'elastoresistenza e che era ulteriormente controllabile dal campo magnetico, soprattutto alle basse temperature.

    Abbinando i risultati sperimentali alla teoria e alla modellazione del funzionale della densità, "siamo stati in grado di dimostrare che il MER è legato alla ridistribuzione di portanti di diverse bande (es. buco di luce e banda di elettroni)" ha detto Na Hyun Jo, un associato di ricerca post-dottorato presso Ames Laboratory. "Ciò significa che l'ingegneria di WTe2 e altri simili è possibile per applicazioni future".

    Lo scienziato Sergey Bud'ko è stato gratificato dall'esito dell'esperimento, mostrando un grande effetto in MER, dimostrando alla più ampia comunità scientifica che è un modo degno di cercare effetti simili in materiali simili e imparare come o quando si verificheranno. "Mentre abbiamo studiato un certo numero di questi materiali con una grande magnetoresistenza nel corso dei decenni, stiamo appena iniziando a capire perché alcuni materiali lo dimostrano e non altri; qui apriamo la porta a una spiegazione teorica più chiara delle loro proprietà."

    La ricerca è ulteriormente discussa nel documento, "Magnetoelastoresistenza in WTe2:esplorazione della struttura elettronica e della magnetoresistenza estremamente grande sotto sforzo, " scritto da Na Hyun Jo, Lin-Lin Wang, Peter P. Orth, Sergey L. Bud'ko e Paul C. Canfield; e pubblicato in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .


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