В новосибирском Академгородке получен уникальный материал

САМЫЙ обычный, известный из школьного курса физики электрон преподнес сюрприз: он вдруг потерял массу. Точнее, он движется так, словно ее нет. Его скорость 1000 километров в секунду, что намного больше, чем у обычного электрона (в проводнике она около 1,2 км/сек).

Правда, этот удивительный эффект проявляется, если электроны движутся коллективно, но главное только в определенной среде. В данном случае в графене, представляющем собой слой графита толщиной в один атом. Именно за открытие графена наши соотечественники Андрей Гейм и Константин Новоселов получили Нобелевскую премию.

Безмассовые, движущиеся с огромными скоростями открывают перед учеными фантастические возможности. Например, можно создать устройства, работающие в тысячи раз быстрее, чем современные чипы. Но есть одно но... Крайне сложно изготовить графеновую пленку крупного размера, чтобы превратить ее в печатную плату.

Возможно, эту технологическую проблему вообще не удастся решить. Поэтому в ведущих лабораториях мира уже пытаются создать трехмерный аналог графена. И такое удалось новосибирским ученым из Института физики полупроводников (ИФП) Сибирского отделения РАН. Они заставили электроны "потерять массу" в полупроводнике из кадмия, ртути и теллура.

- Эта работа, опубликованная в престижном научном журнале Nature physics, выполнена международным коллективом, кроме нас в ней участвовали ученые из Франции, Германии, Чехии, Польши, а также Института физики микроструктур РАН в Нижнем Новгороде, - говорит ученый секретарь ИФП СО РАН Александр Каламейцев.

Но вклад новосибирцев, пожалуй, самый значительный. Именно они сделали сам материал с необычными свойствами. Работа, прямо скажем, ювелирная. Ведь при конструировании наноструктур буквально один "неправильный", занявший не свое место в кристаллической решетке атом может все испортить. Ученым удалось решить проблемы и вырастить кристаллы с "графеновыми" свойствами.

Сегодня материалы, в которых можно получить безмассовые электроны, одна из самых "горячих" точек современной физики. Они имеют огромный потенциал в новых технологиях, например, считаются идеальной платформой для нового направления науки - спинтроники. Она сулит прорыв в миниатюризации чипов и повышении их быстродействия. Кроме того, безмассовые электроны - кандидаты на использование в качестве ячейки памяти будущих квантовых компьютеров.

Вообще на эти странные электроны физики возлагают большие надежды. Они считают, что с их помощью можно разгадать феномен "скрытой массы", на долю которой приходится 95 процентов массы Вселенной. А некоторые ученые надеется обнаружить в новых материалах и другие предсказанные теоретиками квазичастицы, например, магнитные монополи или загадочные аксионы.​

Источники

Электрон похудел
Российская газета, 20/05/2015

Похожие новости

  • 29/08/2019

    Новосибирские ученые представят на «Технопроме-2019» прорывные разработки для реализации нацпроектов

    Гиперзвуковые летательные аппараты, системы охлаждения для микроэлектроники, структуры для солнечных элементов и современной электронной базы станут результатом реализации научных проектов – их планируется представить на форуме «Технопром-2019», который пройдет в Новосибирской области 18-20 сентября.
    400
  • 14/01/2016

    ИФП СО РАН - в числе лучших научных организаций России

    ​Об этом и других достижениях 2015 года директор Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН член-корреспондент РАН Александр Васильевич Латышев рассказал в ходе традиционного научного семинара, проходящего в ИФП в начале года.
    2856
  • 01/05/2015

    Более 70-ти научных разработок представят институты СО РАН на "Технопроме-2015"

    Международный форум технологического развития пройдет в Новосибирской области 4-5 июня 2015 года.Вчера, 30 марта, в ходе пресс-тура журналисты посетили три института Сибирского отделения Российской Академии наук.
    1758
  • 15/12/2015

    Сибирские ученые работают над созданием атомных часов

    ​Как правило, в условиях нестабильности и геополитических конфликтов к достижениям науки и техники повышается интерес со стороны общества и государства. Сибирские ученые не потерялись в модном последнее время в нашей стране тренде на импортозамещение, и уже почти год занимаются созданием прототипа малогабаритных атомных часов, размером со спичечный коробок.
    2100
  • 20/01/2016

    Ученые поставят детонацию на службу человеку

    Детонация - один из главных кошмаров любого автовладельца. Она заявляет о себе характерным хлопком в двигателе, заявляет совершенно непредсказуемо, угрожая неприятностями вплоть до разрушени​я конструкции.
    2441
  • 15/12/2015

    Физики НГУ будут изучать процессы с участием самых легких мезонов

    ​НГУ и Институт ядерной физики СО РАН присоединились к эксперименту KLOE-2 по изучению "легчайших из тяжелых" - сильно взаимодействующих элементарных частиц каонов и пионов, которые относятся к классу мезонов.
    2336
  • 29/10/2018

    Академик Александр Латышев назначен директором ИФП СО РАН

    ​23 октября приказом Минобрнауки России на должность директора Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН назначен академик Александр Латышев.
    637
  • 07/03/2016

    В ИЯФ СО РАН разработали ключевые компоненты нового коллайдера

    ​ ​В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН созданы вакуумные камеры, корректирующие магниты, электроника регистрации и программное обеспечение для установки SuperKEKB, которая монтируется в японской Лаборатории физики высоких энергий (КЕК) в Цукубе.
    2740
  • 24/06/2019

    Новая лаборатория ИК СО РАН примет участие в подготовке кадров для синхротрона

    ​Лаборатория перспективных синхротронных методов исследования, созданная в конце 2018 года в Институте катализа Сибирского отделения РАН, займется разработкой стратегии использования синхротрона и подготовкой кадров для Центра коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" (ЦКП "СКИФ"), входящего в нацпроект "Наука", сообщил ТАСС директор Института катализа СО РАН Валерий Бухтияров.
    462
  • 09/09/2016

    Академику Багаеву Сергею Николаевичу исполняется 75 лет

    ​Сергей Николаевич Багаев родился 9 сентября 1941 г. в Новосибирске. Окончил Новосибирский государственный университет в 1964 г. С 1965 по 1978 г. - стажер-исследователь, младший научный сотрудник, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией Института физики полупроводников СО АН СССР.
    3355