Физики создали перестраиваемый двумерный кристалл
Международная команда исследователей, в которую вошли российские физики, разработала искусственный двумерный электростатический кристалл с настраиваемыми свойствами. Его электронное состояние можно изменять прямо в ходе эксперимента, регулируя электрическое напряжение и магнитное поле. Благодаря этому учёным не приходится создавать отдельный образец для каждого варианта конфигурации.
В основе устройства лежит сверхтонкий электронный слой, размещённый внутри полупроводниковой структуры на базе арсенида галлия и арсенида алюминия-галлия. Специалисты создали в этом слое периодический электростатический рельеф, а затем с помощью двух металлических затворов научились управлять энергетическим спектром чипа. В результате его структура может переходить от графеноподобного состояния к конфигурации, напоминающей кагоме-решётку.
В кагоме-режиме электроны попадают в плоскую энергетическую зону. В таких условиях их взаимодействие усиливается, а поведение начинает определяться коллективными эффектами. При определённой степени заполнения зоны физики обнаружили коррелированный изолятор — необычное состояние вещества, свойства которого пока не получили полного теоретического объяснения.
Новая экспериментальная платформа даёт возможность моделировать квантовые системы, недоступные для прямого изучения в природных материалах. Российские учёные из Института физики полупроводников имени А. В. Ржанова СО РАН занимались теоретическими расчётами и совершенствованием конструкции. Подготовкой образцов и проведением измерений занимались специалисты Университета Нового Южного Уэльса, а многослойные полупроводниковые структуры предоставила Кавендишская лаборатория. Итоги исследования опубликованы в журнале Nature Physics.
Related Images:
Главный редактор “Россия-онлайн”
Ссылки на автора:
