Thật bất ngờ cho mọi người, các nhà khoa học đã phát hiện ra một phương pháp mới để điều khiển điện tích. Nghiên cứu được đặt tên là 'giai đoạn mới của vật chất'. Hiệu ứng này được phát hiện bởi nhà khoa học Swastik Kar, phó giáo sư vật lý tại Đại học Northeastern (Mỹ).
'Đây là giới hạn của trí tưởng tượng của chúng tôi! Khám phá có thể thay đổi cách tín hiệu được phát hiện và truyền đi. Ngoài ra, nó có thể thay đổi cách chúng ta nhìn nhận mọi thứ, lưu trữ thông tin và khả năng mà chúng ta có thể chưa từng nghĩ tới. '
Thực tế là khả năng di chuyển, thao tác và lưu trữ các electron là chìa khóa của phần lớn công nghệ hiện đại. Trong một bài báo mới được xuất bản trên ấn bản Nanoscale, các nhà nghiên cứu đã mô tả một cách để khiến các electron thực hiện một điều gì đó hoàn toàn mới – phân bố chúng đồng đều trong một mẫu tinh thể tĩnh.
'Tôi muốn nói rằng đây gần giống như một giai đoạn mới của vật chất. Nó là hoàn toàn điện tử.
Hiện tượng này bắt đầu khi các nhà nghiên cứu thử nghiệm với vật liệu tinh thể chỉ dày vài nguyên tử, được gọi là vật liệu hai chiều.
Những vật liệu như vậy được xây dựng theo mô hình lặp lại của các nguyên tử, vì vậy các electron mỏng của chúng chỉ có thể chuyển động theo hai chiều. Việc xếp chồng lên nhau những vật liệu siêu mỏng này có thể tạo ra những hiệu ứng kỳ lạ bởi vì các lớp tương tác ở mức lượng tử.
Nhóm của giáo sư Kar đã nghiên cứu hai vật liệu hai chiều như vậy: bismuth selenua và dichalcogenide kim loại chuyển tiếp, xếp chồng lên nhau như những tờ giấy. Kết quả của các thí nghiệm, họ đã phát hiện ra một điều thực sự kỳ lạ.
Các êlectron phải đẩy nhau vì chúng mang điện âm và di chuyển ra xa các vật mang điện âm khác. Tuy nhiên, đây không phải là những gì các electron trong các lớp này đang làm, thay vào đó chúng hình thành một cấu trúc thứ ba đứng yên.
'Ở một số góc độ nhất định, những vật liệu này dường như tạo thành một cách để chia sẻ các electron của chúng, cuối cùng tạo thành mạng tinh thể hình học này theo những khoảng thời gian đều đặn. Chúng tôi nhận được một dãy các chùm electron tinh khiết có thể lặp lại hoàn hảo nằm giữa hai lớp. '
Nhóm nghiên cứu ban đầu cho rằng kết quả là một sai lầm. Cấu trúc tinh thể của vật liệu hai chiều quá nhỏ để có thể quan sát theo cách này, đó là lý do tại sao các nhà vật lý sử dụng kính hiển vi đặc biệt phát ra chùm electron thay vì ánh sáng. Khi các electron đi qua một vật liệu, chúng giao thoa với nhau và tạo ra một mô hình.
Sử dụng toán học phức tạp và mô hình cụ thể này, các nhà khoa học đã cố gắng tái tạo hình dạng của một vật liệu hai chiều. Khi mô hình kết quả tiết lộ một lớp thứ ba không thể xuất hiện ở một trong hai lớp còn lại, nhà nghiên cứu cho rằng đã xảy ra sự cố trong quá trình tạo ra vật liệu hoặc trong quá trình đo lường.
Mặc dù thực tế là các hiện tượng tương tự đã được quan sát trước đó, nhưng điều này chỉ xảy ra ở nhiệt độ cực thấp, trong khi các quan sát của các nhà nghiên cứu ở nhiệt độ phòng. Nhưng sau nhiều lần thử nghiệm và thử nghiệm do nghiên cứu sinh tiến sĩ Zacharia Hennigausen thực hiện, kết quả vẫn không đổi.
Do đó, một bức tranh mới về các điểm tích điện ở dạng mạng tinh thể đã xuất hiện trong vật liệu hai chiều. Và hình ảnh này đã thay đổi có tính đến hướng của các lớp trên. Arun Bansil, một giáo sư vật lý xuất sắc tại Đại học Northeastern, tin rằng hiện tượng này là do các electron trong vật liệu liên tục nảy:
Điều này là do chúng bị hút bởi các hạt nhân nguyên tử mang điện tích dương và bị đẩy bởi các electron mang điện tích âm khác. Nhưng trong trường hợp này, có điều gì đó trong cách sắp xếp các điện tích này – đó là sự kết hợp của các electron theo một kiểu nhất định.
Chúng tạo ra những vùng này, nếu bạn muốn, có một số loại 'rãnh trong bối cảnh tiềm năng', đủ để khiến các electron này tạo ra các chùm điện tích này. Lý do duy nhất khiến các electron trở thành đám đông là vì có một lỗ trống tiềm năng trong đó. '
