Німецько-польська колаборація змогла зробити перший відеозапис просторово-часового кристала. Структура матеріалу, що повторюється, мала мікрометровий розмір і була при кімнатній температурі, що стало важливим кроком вперед у пошуку застосувань для цих цікавих об’єктів.
Кристал, за визначенням, є матеріалом, компоненти якого розташовані в решітку, високовпорядковану мікроскопічну структуру. Кристал часу той самий, але розташування видно не в просторі, а в часі. Структура періодично змінюється, коливається і повертається до певної конфігурації.
Поєднайте ці два разом, і ви отримаєте просторово-часовий кристал. Кристал у цьому дослідженні був створений за допомогою смужки пермалой (залізо-нікелевий сплав) і помістіть їх на маленьку антену, через яку вони посилають радіочастотний струм.
Цей процес породив специфічні збуджені стани в електронах цього матеріалу. Вони поводяться як частинки (хоча ними не є), тому їх називають квазічастинками божевільний. Можна побачити, як магони в цьому матеріалі періодично входять і виходять зі свого розташування як у просторі, так і в часі: ідеальний просторово-часовий кристал.
«Нам вдалося показати, що ці просторово-часові кристали набагато потужніші та поширеніші, ніж вважалося спочатку», — сказав один із авторів дослідження Павел Грозіцкі, науковий співробітник факультету фізики Університету Адама Міцкевича в Познані. заява. «Наш кристал конденсується при кімнатній температурі, і молекули можуть взаємодіяти з ним — на відміну від ізольованої системи, він досяг такого розміру, який можна використовувати, щоб зробити щось із цим магнонним просторово-часовим кристалом. Це може призвести до багатьох потенційних застосувань».
Що було дуже захоплюючим, так це те, що їхній просторово-часовий кристал міг взаємодіяти з іншими магнетронами, які дослідники кинули в систему. Кристали часу нещодавно змусили взаємодіяти, але це перший раз, коли ми подивилися на взаємодію квазічастинок із просторово-часовим кристалом.
«Ми взяли схему мадонів, що регулярно повторюється в просторі та часі, і врешті-решт вони розсіялися, тому ми змогли показати, що кристал часу може взаємодіяти з іншими квазічастинками “, – пояснив інший співавтор Нік. “Наживо в експерименті, не кажучи вже про відео”, – сказав Трейгер, докторант Інституту інтелектуальних систем Макса Планка.
Кристали корисні в широкому діапазоні технологій, тому існує великий інтерес до того, як кристалічні структури часу можна використовувати в технологіях зв’язку чи зображення.
Дослідження опубліковано в Листи фізичного огляду.
Попередня версія цієї статті була опублікована в Лютий 2021 року.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
