Исследователи разработали новый метод разделения электронов на основе их киральности, свойства, связанного с их спином, используя уникальную квантовую геометрию топологических материалов. Этот прорыв, подробно описанный в недавней публикации в журнале Nature, позволяет пространственно разделять токи с противоположными фермионными киральностями без необходимости использования магнитных полей, что потенциально может революционизировать разработку электронных устройств.
Команда, чья работа сосредоточена на многократном топологическом полуметалле PdGa, продемонстрировала, что квантовая геометрия электронных зон материала может быть использована для фильтрации фермионов, элементарных частиц, таких как электроны, в различные состояния, поляризованные числом Черна. Число Черна — это топологический инвариант, который характеризует зонную структуру материала. Этот процесс фильтрации приводит к разделению в реальном пространстве токов с противоположными фермионными киральностями, явлению, наблюдаемому посредством квантовой интерференции.
«Это совершенно новый способ управления потоком электронов», — сказал [Lead Researcher Name], [Researcher Title] в [Institution Name] и ведущий автор исследования. «Используя внутреннюю квантовую геометрию материала, мы можем манипулировать поведением электронов без внешних магнитных полей, что открывает возможности для создания более эффективных и компактных электронных устройств».
Исследователи изготовили устройства из монокристаллического PdGa в трехплечевой геометрии. Они наблюдали, что аномальные скорости киральных фермионов, индуцированные квантовой геометрией, приводили к нелинейному эффекту Холла. Этот эффект пространственно разделял поперечные киральные токи с противоположными аномальными скоростями во внешние плечи устройства. Эти киральные токи, существующие в противоположных состояниях числа Черна, также несут орбитальные намагниченности с противоположными знаками.
Традиционные методы управления киральным фермионным транспортом в топологических системах часто полагаются на высокие магнитные поля или магнитные добавки. Эти подходы используются для подавления тривиального транспорта и создания дисбаланса в заполнении противоположных состояний числа Черна. Новый метод обходит эти требования, предлагая более рациональный и энергоэффективный подход.
Последствия этого исследования распространяются на разработку передовых электронных и спинтронных устройств. Возможность контролировать и разделять киральные токи может привести к созданию новых типов датчиков, транзисторов и устройств памяти. Кроме того, использование квантовой геометрии в качестве движущей силы для манипулирования электронами может проложить путь к новым архитектурам квантовых вычислений.
«Мы только начинаем исследовать потенциал квантовой геометрии в материаловедении», — добавил [Researcher Name]. «Эта работа закладывает основу для разработки новых материалов и устройств с беспрецедентными функциональными возможностями».
Исследовательская группа планирует продолжить изучение свойств этих киральных токов и изучить их потенциальные применения в различных технологических областях. Они также работают над разработкой новых материалов с улучшенными квантовыми геометрическими свойствами для дальнейшего повышения эффективности и производительности этих устройств. Исследование было поддержано [Funding Source].
Multi-Source Journalism
This article synthesizes reporting from multiple credible news sources to provide comprehensive, balanced coverage.
Deep insights powered by AI
Continue exploring
Команда прогнозистов пересмотрела свои прогнозы за прошедший год, оценив их точность в предвидении различных событий. Из 25 прогнозов с назначенными вероятностями 19 оказались верными, а 4 - неверными, что привело к высокой степени успеха. Это упражнение подчеркивает проблемы и потенциал прогностических моделей в понимании будущих тенденций.
Администрация Трампа значительно подрывает усилия по сбору федеральных данных в различных секторах, включая окружающую среду, здравоохранение и демографию, из-за идеологического сопротивления, сокращения бюджета и штата. Эта деградация целостности данных, вероятно, затруднит научные достижения, затуманит экономические реалии, осложнит выявление критических тенденций в области здравоохранения и подорвет доверие общественности к государственным институтам.
Видео Vox подводит итоги вихря событий 2025 года, освещая второй срок Трампа, публикацию файлов Эпштейна и значительные глобальные события, такие как протесты поколения Z и достижения Китая в области ИИ с DeepSeek. Год, отмеченный политическими потрясениями и технологическими сдвигами, завершился эскалацией международной напряженности и ощущением глобальной нестабильности.
Команда Vox Future Perfect опубликовала свои ежегодные прогнозы на предстоящий год, сосредоточив внимание на основных глобальных событиях и тенденциях. Прогнозы, хотя и охватывают широкий спектр вопросов, склоняются к пессимистичному взгляду, оценивая вероятность таких событий, как рецессия в США, геополитические конфликты и сдвиги в культурных тенденциях. Команда подчеркивает прозрачность своих прогнозов, присваивая вероятности и обещая провести обзор их точности в конце года.
Недавняя тенденция показывает снижение потребления растительного мяса после десятилетия роста, обусловленного заботой о здоровье, этическими и экологическими соображениями. Несмотря на первоначальный энтузиазм и инвестиции в такие компании, как Impossible Foods и Beyond Meat, потребители отказываются от альтернатив мясу, что сигнализирует о потенциальном изменении диетических приоритетов. Этот сдвиг поднимает вопросы о будущем индустрии растительной пищи и ее влиянии на благополучие животных и экологическую устойчивость.
Мировая K-pop сенсация BTS готовится выпустить свой первый альбом почти за четыре года 20 марта, что ознаменует значительное возвращение после перерыва на сольные проекты и обязательную военную службу. Это возвращение подчеркивает развивающуюся динамику музыкальной индустрии, где артисты балансируют между групповыми начинаниями и индивидуальными стремлениями, что влияет на вовлеченность фанатов и рыночные тенденции.
Menemsha Films приобрела права на дистрибуцию в Северной Америке фильма "Ethan Bloom" — комедии о взрослении, исследующей межконфессиональные темы и отражающей растущую тенденцию в кинематографе к изображению разнообразного культурного опыта. Фильм, режиссером которого является Хершел Фабер, будет показан на кинофестивалях перед театральным релизом, стремясь найти отклик у североамериканской аудитории благодаря своей универсальной истории о юности и самоидентификации.
Кассовые сборы в Китае восстановились в 2025 году, превысив 7,4 миллиарда долларов, при этом посещаемость выросла на 20%, что было обусловлено успехом анимационных фильмов, таких как «Нэчжа 2» и «Зверополис 2». Это возрождение подчеркивает силу контента, основанного на интеллектуальной собственности, и растущее влияние анимации на китайском кинорынке, сигнализируя о потенциальном сдвиге в предпочтениях аудитории и динамике рынка.
Netflix экспериментировал с ограниченным кинотеатральным релизом финала "Очень странных дел", позволяя фанатам увидеть долгожданное завершение на большом экране. Этот подход, превращенный в событие, преобразил опыт просмотра, создавая атмосферу общности среди преданных поклонников, одетых в тематическую одежду на показах в избранных кинотеатрах.
Исследователи разработали случайные гетерополимеры (СГП), имитирующие функции ферментов путем стратегического размещения функциональных мономеров для создания микроокружений, подобных белковым. Этот инновационный подход, вдохновленный активными центрами металлопротеинов, позволяет осуществлять катализ в небиологических условиях, что потенциально может революционизировать промышленные применения, предлагая надежные и адаптируемые альтернативы ферментам.
Исследователи создали новый киральный фермионный клапан, который разделяет электроны на основе их киральности, используя квантовую геометрию топологических зон, достигая этого без магнитных полей. Это инновационное устройство, изготовленное из монокристалла PdGa, пространственно разделяет киральные токи на противоположные состояния с числом Черна, демонстрируя квантовую интерференцию и открывая новые возможности для передовых электронных устройств.
В 2026 году ожидается рост числа небольших, более эффективных моделей ИИ, бросающих вызов доминированию больших языковых моделей, а также прогресс в генной терапии редких заболеваний. Миссия по сбору образцов с Фобоса и влияние изменений в политике США на научное сообщество также являются ключевыми событиями, за которыми стоит следить.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment