Материал лидерства карандаша может показать причудливое поведение, которое, как думают, произошло только вокруг супертяжелых атомов и черных дыр. Это – значение нового исследования, предполагающего, что материал может стрелять в электроны через другие материалы, как будто они невидимы.
Результат мог быть полезен для проектирования новых видов транзисторов для электроники.Протирка карандаша через бумагу отбрасывает слои графита – листы углерода, связанного в сотовом образце. Уменьшите эти листы до одного или двух слоев атомов, и этот материал, известный как графен, показывает странные свойства.
В частности электроны в 2-мерных листах ведут себя, как будто у них нет массы и почтового индекса вперед со скоростью света – что-то не замеченное ни в каком другом материале.Теперь, физики предполагают, что графен имеет еще более экзотические поведения. В текущей проблеме Физики Природы Андрэ Жеэм в Манчестерском университете в Соединенном Королевстве и коллегах утверждает, что простой настольный эксперимент мог показать, что результат выдвинул гипотезу 80 лет назад физиком Оскаром Кляйном, но никогда, прежде чем замечено.
Помещение электрона в коробке с открытым верхом, сделанной из кремния, должно заманить в ловушку его, согласно классической физике. Но в квантовой физике, электрон может «тоннель».
Чем выше или более толстый стены коробки, тем ниже возможности туннелирования и бесконечно высокие стены полностью блокируют его. Но согласно так называемому парадоксу Кляйна, если частицы перемещаются достаточно быстро, даже бесконечно высокие стены выглядят невидимыми, и частицы проходят. Физики думали, оказывая требуемые чрезвычайные условия влияния, такие как гравитационный поток в краях черных дыр.Но странные свойства графена позволяют продемонстрировать парадокс Кляйна в лаборатории, спорят Гейм и коллеги.
Они предполагают простую схему с лентой графена, ломаемого барьером полупроводника. Путем щипания напряжения через полупроводник они могут приспособиться, как высоко барьер появляется к электронам. Если барьер будет низким, то электроны будут заблокированы.
Но сделайте барьер достаточно высоко, и парадоксально, электроны должны приплыть через. Поскольку результат может быть включен и прочь, он мог эксплуатироваться для создания новых видов транзисторов, говорит Гейм. Гейм и коллеги были первыми для изоляции графена в 2004, и исследователи все еще учатся работать с ним.
Но он надеется выполнить эксперимент в течение нескольких лет.«Удивительно», что низкоэнергетический эксперимент может оказать влияние, которое, как думают, произошло только с частицами, идущими близко к скорости света, говорит физик частицы Норман Домби в университете Сассекса, Великобритания, Он добавляет, что исследователи были в состоянии создать недолгие, супертяжелые атомные ядра в коллайдерах частицы, которые являются, в теории, достаточно большой для показа парадокса Кляйна.
Но никто не мог фактически проверить на парадокс Кляйна этот путь, говорит он.