Grafen Üzerine Işık Dalgalarından Yayılan Elektronları Gözlemlemek
Elektronlar ve ışık, grafen levha boyunca uyum halinde hareket ediyor.
Araştırmacılar, bir elektronik malzemenin kuantum doğasını gözlemlemek için ışığın nasıl kullanılabileceğini araştırdılar. Grafende ışık yakaladılar ve malzemenin elektronlarının hızına indirdiler. Sonra, elektronlar ve ışıklar, kendi kuantum doğasını özel bir mikroskop ile gözlemleyebilecek kadar büyük ölçekte gösterip uyum içinde hareket etmeye başladı.
Deneyler ultra yüksek kaliteli grafen ile gerçekleştirildi. Araştırmacılar, grafene ultra düşük ışık dalgalarını uyarmak ve görüntüyü büyütmek için, yüzeyi birkaç nanometrenin üzerinde tarayan ışık için özel bir anten kullandılar. Bu yakın alan nanoskobu ile, grafendeki hafif dalgaların, klasik fizik yasalarının öne sürdüğü şeyden çarpıcı bir şekilde farklılaştığından, 300 kat daha yavaş bir şekilde hareket ettiğini gördüler. Çalışma, ICFO araştırmacıları Dr. Mark Lundeberg, Dr. Achim Woessner ile ICFO’dan ICREA Prof. Frank Koppens başkanlığında, Nanogune’dan Professor Hillenbrand, IIT’den Professor Polini ve Kolombiya Üniversitesi’nden Professor Hone işbirliğinde Science’da yayınlanmıştır.
Başarılı deneylere değinen Prof. Koppens, “Genellikle, kuantum dünyasını incelemek çok zordur ve bunu yapmak için ultra düşük sıcaklıklara ihtiyaç duyulur; burada oda sıcaklığında hafifçe gözlemliyoruz” dedi.
Bu teknik, topolojik qubits ile kuantum bilgi işlemeye izin veren süper iletkenler veya topolojik malzemeler de dahil olmak üzere birçok yeni tür kuantum malzemesinin keşfedilmesinin yolunu açar. Buna ek olarak, Prof. Hillenbrand, “bunun yeni bir çığır açan nanoskopi’nin başlangıcı olabileceğini” belirtti.
Prof. Polini, “Bu keşif, maddenin ultra-düşük sıcaklıklara ve kısmi kuantum Hall efekti gibi çok yüksek manyetik alanlara maruz kaldığında ortaya çıkan, gerçekten mikroskobik bir şekilde karmaşık kuantum olgusunun anlaşılmasına yol açabilir” dedi.
Kaynak : phys.org
