Ερευνητές ανακάλυψαν το σωματίδιο φερμιόνιο Weyl το οποίο υπόσχεται πιο γρήγορα και μεγαλύτερα σε ισχύ ηλεκτρονικά

fermion

Μια διεθνή ομάδα που καθοδηγείται από επιστήμονες του πανεπιστημίου του Princeton έχει ανακαλύψει το φερμιόνιο Weyl, ένα σωματίδιο χωρίς μάζα το οποίο είχε προβλεφθεί από τη θεωρία 85 χρόνια πριν. Το σωματίδιο αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε ταχύτερα και αποτελεσματικότερα ηλεκτρονικά λόγο της ασυνήθιστης του ικανότητας να συμπεριφέρεται ως ύλη και αντιύλη μέσα σε ένα κρύσταλλο, σύμφωνα με μία νέα έρευνα.

Οι ερευνητές αναφέρουν στην εργασία τους που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό science, πως το φερμιόνιο Weyl, εάν εφαρμοστεί σε ηλεκτρονικά επόμενης γενεάς, θα μπορούσε να επιτρέψει μια σχεδόν ελεύθερη αποτελεσματική ροή του ηλεκτρικού ρεύματος στα ηλεκτρονικά, και κατά συνέπεια μεγαλύτερη ισχύ, ειδικά για τους υπολογιστές.

Προτεινόμενο από τον φυσικό και μαθηματικό Hermann Weyl το 1929, τα φερμιόνια Weyl έχουν αναζητηθεί από τους επιστήμονες, επειδή έχουν θεωρηθεί ως πιθανά δομικά στοιχεία άλλων υποατομικών σωματιδίων, και επειδή είναι ακόμα πιο βασικό σωματίδιο από το ηλεκτρόνιο (όταν τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσα σε ένα κρύσταλλο).  Με αυτή τους τη βασική μορφή τα φερμιόνια Weyl, θα μπορούσαν να προσφέρουν μια πολύ πιο σταθερή και αποτελεσματική μεταφορά του ηλεκτρικού ρεύματος από ότι τα ηλεκτρόνια, τα οποία είναι τα κυρίως σωματίδια πίσω από τη σύγχρονη ηλεκτρονική. Σε αντίθεση με τα ηλεκτρόνια, τα φερμιόνια Weyl είναι άμαζα και διαθέτουν υψηλό βαθμό κινητικότητας : το σπίν του σωματιδίου είναι προς την ίδια κατεύθυνση της κίνησής του.

«Η φυσική του φερμιονίου Weyl είναι τόσο παράξενη, που θα μπορούσαν να προκύψουν τόσα πολλά πράγματα από τη μελέτη του σωματιδίου, που τώρα δεν μπορούμε να φανταστούμε», δήλωσε ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας M. Zahid Hasan.

Οι ερευνητές επίσης διαπίστωσαν πως ότι τα φερμιόνια Weyl μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία άμαζων ηλεκτρονίων που κινούνται πολύ γρήγορα, χωρίς backscattering, όπου τα ηλεκτρόνια χάνονται όταν συγκρούονται με ένα εμπόδιο. Στην ηλεκτρονική, το backscattering παρεμποδίζει την αποτελεσματικότητα και παράγει θερμότητα. Τα ηλεκτρόνια Weyl απλά κινούνται μέσα και γύρω από τα εμπόδια, ανέφερε ο Hasan.

«Μετά από περισσότερα από 80 χρόνια, διαπιστώσαμε ότι αυτά τα φερμιόνια ήταν ήδη εκεί, περιμένοντας. Είναι το πιο βασικό δομικό συστατικό όλων των ηλεκτρονικών», πρόσθεσε ο Hasan. «Είναι συναρπαστικό το ότι τελικά καταφέραμε να το κάνουμε να βγει έξω, ακολουθώντας την θεωρητική συνταγή του Weyl από το 1929».

Συνδέσεις – Links

The Paper – Discovery of a Weyl Fermion semimetal and topological Fermi arcs

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *