Chodzi o konkretną konfigurację, w której pięć warstw grafenu jest umieszczonych pomiędzy arkuszami azotku boru. Jeśli dotychczasowe doniesienia się potwierdzą, to uzyskany w takich okolicznościach efekt może okazać się przydatny na przykład w projektowaniu komputerów kwantowych przyszłości.
Czytaj też: Zegary atomowe na nieosiągalnym wcześniej poziomie. To zasługa kwantowej sztuczki
Ułamkowe kwantowe anomalne zjawisko Halla stanowi nie lada gratkę dla fizyków, ponieważ warunkuje występowanie ładunków częściowych, takich jak -⅔ lub -⅗. Do odkrycia tego zjawiska doszło w 1982 roku, co doprowadziło do bardzo istotnej zmiany: fizycy przestali postrzegać elektrony jako pojedyncze cząstki. Zaczęli natomiast doszukiwać się ich kolektywnej aktywności.
W 2012 roku naukowcy z Uniwersytetu Tsinghua zaobserwowali wspomniane anomalne zachowanie cienkich warstw ferromagnetycznych, a niedawno przedstawiciele Uniwersytetu Waszyngtońskiego powtórzyli ten wyczyn z wykorzystaniem ditellurku molibdenu. Warto w tym miejscu przytoczyć pojęcie znane jako prążki moiré, odnoszące się do charakterystycznych wzorów powstających za sprawą nakładania na siebie dwóch siatek ustawionych w płaszczyźnie pod delikatnie przesuniętym kątem.
Elektrony wykazały zadziwiające zachowanie, gdy naukowcy przepuścili prąd elektryczny przez warstwy grafenu ułożone na przemian z warstwami azotku boru
Przepuszczając prąd elektryczny przez dwie cienkie warstwy wspomnianego materiału, elektrony zadziałały wspólnie, tak samo jak cząstki o ładunkach ułamkowych. Pomiary rezystancji wykazały, że zamiast zwykłego ładunku –1, elektrony zachowywały się podobnie do cząstek o ładunkach -⅔ lub -⅗.
Jeszcze ciekawiej zrobiło się, gdy do akcji wkroczyły warstwy grafenu, ułożone na przemian z warstwami azotku boru. Dokonał tego zespół z Massachusetts Institute of Technology, który prowadził obserwacje poświęcone pięciu warstwom grafenu wymieszanym z arkuszami azotku boru. Niedawno autorzy tego eksperymentu ponownie zabrali głos, podkreślając, że odkrycie dokładnego mechanizmu stojącego za ułamkowym kwantowym anomalnym zjawiskiem Halla w grafenie warstwowym będzie wymagało jeszcze dużo wysiłku.
Czytaj też: Butelkę przekształcisz w materiał kwantowy. Nowatorska technologia zapewnia szereg możliwości
Pablo Jarillo-Herrero dodaje, że nie zna nikogo, kto nie byłby podekscytowany potencjalnymi możliwościami płynącymi z przeprowadzonych badań. Mówi się chociażby o projektowaniu konkretnego rodzaju komputera kwantowego, który mógłby korzystać z dobrodziejstw wspomnianego zjawiska. Ale czy faktycznie uda się tego dokonać? Pozostaje nam uzbroić się w cierpliwość.
