Badaniami w tej sprawie zajmowali się naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtona w St. Louis, którzy zaprezentowali zebrane informacje na łamach Nature Communications. Projekt był częścią większego przedsięwzięcia nakierowanego na wykorzystywanie kwantowych przełomów w fizyce, biomedycynie i naukach przyrodniczych czy na potrzeby projektowania leków.
Czytaj też: Stworzyli nowy stan skupienia materii. Teraz zamierzają to wykorzystać
Członkowie zespołu skupili się na azotku boru, który może zostać uznany za materiał 2D. Jest on niezmienny i jednolity, choć czasami dochodzi do błędów, za sprawą których brakuje pojedynczych atomów boru, co przekłada się na powstawanie luk. I choć mogą one się pojawiać losowo, to badacze postanowili nieco wspomóc ten proces. Aby zwiększyć prawdopodobieństwo brakowania atomów, zaczęli ostrzeliwać rzeczony materiał atomami helu.
Celem było oczywiście wyrzucanie atomów boru, a wykreowane w ten sposób puste przestrzenie zaczęły wypełniać się elektronami. Ze względu na wrażliwość tych ostatnich na cechy otoczenia, mogą one być bardzo przydatne. Mówiąc dokładniej, chodzi o podatność elektronów na nawet najmniejsze zmiany pola magnetycznego i temperatury. Te prowadzą do zmian spinu i stanu energetycznego elektronów, co rodzi potencjalne zastosowania w zakresu projektowania czujników.
Opisywane defekty powstają, gdy atomy boru zostają wyrzucone z cząsteczek azotku boru, co prowadzi do tworzenia się przydatnych luk
O ile jednak powyższe informacje były już znane, tak teraz dowiedzieliśmy się, że elektrony reagują także na zmiany pola elektrycznego. Dzięki temu wydłuża się lista sytuacji, w których możliwe będzie wykorzystanie tych zależności. Zastosowań będzie wiele, ponieważ mowa o bardzo zróżnicowanych środowiskach, wliczając w to funkcjonowanie w skrajnie niskich temperaturach.
Czytaj też: Paradoks EPR nie tylko dla pojedynczych cząstek. Naukowcy przetestowali układ ponad tysiąca atomów
Mówi się nawet o wykorzystaniu tych defektów w badaniach poświęconych interakcjom kwantowym cząstek. Do tej pory realizacja tego celu zakładała stosowanie zaawansowanych komputerów, lecz nawet one okazywały się zazwyczaj zbyt słabe, aby wykonywać potrzebne obliczenia w zadowalającym tempie. Dzięki ostatnim postępom, zamiast projektować układy i odpalać je na komputerach, będzie można tworzyć je w świecie rzeczywistym i poddawać szczegółowym analizom.
