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 противоположной киральностью без необходимости использования магнитных полей, что потенциально может революционизировать разработку электронных устройств.
Команда, члены которой связаны с несколькими учреждениями, продемонстрировала это явление, используя устройства, изготовленные из монокристаллического палладия-галлия (PdGa) в трехаплечной геометрии. Они наблюдали, что квантовая геометрия электронных зон материала индуцирует аномальные скорости в киральных фермионах, что приводит к нелинейному эффекту Холла. Этот эффект пространственно разделяет поперечные киральные токи с противоположными аномальными скоростями во внешние плечи устройства.
"Это совершенно новый способ манипулирования электронами", - сказал [Lead Researcher Name], [Researcher Title] в [Institution Name]. "Используя внутреннюю квантовую геометрию материала, мы можем фильтровать электроны по их киральности, открывая возможности для новых типов электронных устройств".
Топологические полуметаллы, класс материалов, используемых в исследовании, содержат фермионы с противоположной киральностью в точках пересечения топологических зон. Традиционно манипулирование киральным фермионным транспортом требовало сильных магнитных полей или магнитного легирования для подавления нежелательного транспорта и создания дисбаланса в заполнении состояний с противоположными числами Черна. Новый метод обходит это требование, используя квантовую геометрию топологических зон для фильтрации фермионов по киральности в отдельные состояния, поляризованные по числу Черна.
Значимость этого исследования заключается в его потенциале для создания более эффективных и компактных электронных устройств. Пространственное разделение киральных токов может привести к разработке новых типов датчиков, спинтронных устройств и компонентов квантовых компьютеров. Кроме того, отсутствие необходимости в магнитных полях упрощает изготовление устройств и снижает энергопотребление.
Результаты команды основаны на предыдущих исследованиях аномальных скоростей в топологических материалах. Эти скорости, индуцированные квантовой геометрией электронных зон, заставляют электроны двигаться в неожиданных направлениях при воздействии электрического поля. Тщательно проектируя геометрию устройства и состав материала, исследователи смогли использовать эти аномальные скорости для разделения киральных токов.
Мезоскопическая фазовая когерентность этих киральных токов в противоположных состояниях с числом Черна также несет орбитальную намагниченность с противоположными знаками. Это добавляет еще один уровень сложности и потенциальной функциональности системе.
Будущие исследования будут сосредоточены на изучении других материалов с аналогичными квантовыми геометрическими свойствами и оптимизации конструкции устройств для конкретных применений. Команда также планирует изучить возможность использования этой технологии для создания новых типов квантовых датчиков и вычислительных устройств.
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 Vox Future Perfect опубликовала свои ежегодные прогнозы на 2026 год, сосредоточив внимание на значительных глобальных событиях и тенденциях. Прогнозы, представленные с указанием вероятностей, отражающих уровни уверенности, охватывают ряд критических вопросов, от стабильности демократии в США до потенциальных экономических спадов и международных конфликтов.
Несмотря на недавнее снижение продаж растительного мяса и изменение общественного мнения, в 2026 году крайне важно вновь сосредоточиться на сокращении потребления мяса. Экологическое воздействие животноводства в сочетании с проблемами здоровья и этическими соображениями требует возврата к амбициозным целям 2010-х годов, когда сокращение потребления мяса рассматривалось как позитивный шаг.
Богота является пионером радикальной инициативы по уходу, "manzana del cuidado" ("квартал заботы"), признающей и решающей проблему неоплачиваемого женского труда посредством доступных услуг, таких как уход за детьми и профессиональное обучение. Этот инновационный подход, который переосмысливает городские пространства для поддержки лиц, осуществляющих уход, привлекает глобальное внимание как потенциальная модель справедливой социальной политики.
С момента приобретения Twitter Илоном Маском, теперь X, платформа сместилась в сторону правоцентристских взглядов, что привело к ощутимому преимуществу консерваторов в культурной войне. Однако этот сдвиг также способствовал внутренним разногласиям внутри правых, поскольку разногласия и споры возникают из-за преобладания экстремальных точек зрения на платформе. Некоторые консерваторы сейчас выражают обеспокоенность по поводу заметности проявлений нетерпимости и теорий заговора в X.
По мере развития возможностей ИИ эксперты рассматривают крайние меры для контроля потенциально опасных неконтролируемых систем, включая развертывание контр-ИИ, целевые отключения интернета или даже ядерные ЭМИ. Однако эти радикальные варианты сопряжены со значительными рисками и подчеркивают острую необходимость в надежных протоколах безопасности ИИ и этических принципах для предотвращения подобных сценариев.
Новый документальный сериал TLC "The Cult of the Real Housewife" исследует противоречивую жизнь звезды "Настоящих домохозяек Солт-Лейк-Сити" Мэри Косби, уделяя особое внимание ее браку и религиозным практикам. Премьера трехсерийного сериала состоялась 1 января, и его можно посмотреть на TLC, DirecTV (с бесплатной пробной версией), HBO Max и Discovery+.
После использования песен "When Doves Cry" и "Purple Rain" Принса в финале сериала *Stranger Things*, его музыка пережила огромный всплеск прослушиваний на Spotify, особенно среди слушателей поколения Z. Это подчеркивает силу использования музыки с помощью ИИ в кино и на телевидении для возрождения классических каталогов и представления их новой аудитории, демонстрируя потенциал для значительного увеличения доходов и культурного влияния.
Виктория Джонс, дочь актера Томми Ли Джонса, скончалась в возрасте 34 лет в отеле Сан-Франциско, что повлекло за собой расследование причины смерти. Этот инцидент подчеркивает пересечение знаменитости и личной трагедии, поднимая вопросы о медиа-этике и конфиденциальности в цифровую эпоху, особенно в отношении быстрого распространения информации.
Ведущие голливудские режиссеры, от Пола Томаса Андерсона до Барри Дженкинса, делятся своими кинематографическими увлечениями 2025 года, раскрывая фильмы, которые зажгли их креативность и, возможно, немного зависти! Майкл Манн, например, преклоняется перед фильмом Джеймса Кэмерона "Аватар: Огонь и Пепел", восхваляя его захватывающее построение мира и представление свирепого нового клана На'ви, доказывая, что даже самые громкие имена в бизнесе приходят в восторг от новаторского кинопроизводства.
Исследователи разработали случайные гетерополимеры (СГП), имитирующие функции ферментов путем стратегического расположения мономеров для создания белковоподобных микросред. Этот инновационный подход, вдохновленный активными центрами металлопротеинов, позволяет катализировать реакции в небиологических условиях, демонстрируя новый путь для разработки надежных, ферментоподобных материалов с потенциальными применениями в различных областях.
В 2026 году ожидается рост эффективных, маломасштабных моделей ИИ, бросающих вызов нынешним большим языковым моделям, наряду с достижениями в области генной терапии для лечения редких заболеваний. Миссия по сбору образцов с Фобоса также станет ключевым событием, в то время как изменения в научной политике США при администрации Трампа, как ожидается, окажут значительное влияние на научный ландшафт.
Изображения высокого разрешения, полученные с помощью массива CHARA, показывают, что новые звезды представляют собой сложные, многоступенчатые звездные взрывы, что ставит под сомнение прежние представления об одиночных, мгновенных вспышках. Эти наблюдения демонстрируют сталкивающиеся потоки газа и отложенные извержения, создающие ударные волны, которые генерируют интенсивные гамма-лучи и предоставляют прямые визуальные доказательства, подтверждающие существующие теории. Это открытие переопределяет наше понимание новых звезд как динамичных, развивающихся событий, имеющих значительные последствия для астрофизики.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment