Un nuevo estado de la materia con propiedades quirales

Un nuevo estado de la materia con propiedades quirales

Materiales cuánticos: un nuevo estado de la materia con propiedades quirales

ARPES con resolución de giro CP. unoLos EDC se tomaron en seis momentos seleccionados (±kidónde i= 1, 2 o 3) con espín fijo y polarización circular. Específicamente, las curvas naranjas se obtienen escalando positivamente los ADC k valor, luz polarizada esféricamente derecha y el canal de giro (C+(k↑)), mientras que las curvas verdes se obtienen con valores negativos. k valor, luz polarizada circularmente a la izquierda y el canal de giro hacia abajo (C+(-k↓)). b, Espectros ARPES con espín invertido y configuraciones de luz polarizada circularmente. Se hace referencia a la curva naranja. C+(-k↑), mientras que los obtenidos para la curva verde C(k↓). Cindicando la imagen ARPES k Valores a los que se toman los EDC. Se observa que en la configuración uno Y b Muestre una diferencia que sea mayor que la incertidumbre experimental. dLas amplitudes del dicroísmo circular (en k resumido para ver el residuo real) se informa tanto para mediciones integradas por espín como para medidas resueltas por espín. Los datos muestran que la señal integrada por espín (curva gris) exhibe un valor límite de hasta el 10% (que también es consistente con una incertidumbre experimental del 8%), como se muestra en la Ref. 39), pero los canales con resolución de espín muestran una amplitud significativamente mayor, por un factor de 2 y 3, para los canales ascendentes y descendentes, respectivamente. Los valores de las dimensiones se extraen de los datos mostrados. uno Y b y los datos ampliados en la Fig. 3, después de agregar la función de Sherman y calcular la polarización de espín verdadera, como se describe en Métodos. Ambos señalaron k Los puntos, así como la curva de distribución de momento en términos de amplitud dicroica, se muestran en las figuras de datos ampliados. 4 y 5, y confirman la validez de nuestros resultados. crédito: naturaleza (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07033-8

Un grupo de investigación internacional ha descubierto un nuevo estado de la materia llamado corriente quiral con la existencia de un fenómeno cuántico. Estas corrientes se crean por el movimiento cooperativo de electrones a escala atómica, a diferencia de los materiales magnéticos tradicionales cuyas propiedades derivan de una propiedad cuántica de un electrón llamada espín y su disposición en cristales.

La quiralidad es una propiedad de gran importancia en la ciencia, por ejemplo, también es fundamental para comprender el ADN. En el fenómeno cuántico descubierto, al estudiar la interacción entre la luz y la materia, se descubrieron corrientes en las que un fotón adecuadamente polarizado puede expulsar un electrón de la superficie del material con un estado de espín bien definido.

Publicado en Descubrimiento naturalezamejora significativamente nuestro conocimiento sobre las fases cuánticas quirales de los materiales cuánticos y los fenómenos que ocurren en la superficie del material.

«El descubrimiento de la existencia de estos estados cuánticos podría allanar el camino para el desarrollo de un nuevo tipo de electrónica que utilice corrientes de carga de electrones como portadores de información», explica Federico Mazzola, investigador del Ca. Universidad Fusari de Venecia y líder de investigación.

«Además, estas tendencias pueden tener un impacto importante para futuras aplicaciones basadas en nuevos dispositivos optoelectrónicos quirales y para nuevos sensores en el campo de las tecnologías cuánticas, así como un impacto importante en los campos de la energía biomédica y renovable».

Nacido de una predicción teórica, este estudio confirmó directamente y por primera vez la existencia de este estado cuántico, hasta ahora todavía misterioso y neutral, gracias al uso del sincrotrón italiano Elettra. Hasta ahora, el conocimiento sobre la existencia de este fenómeno se limitaba, de hecho, a predicciones teóricas de determinados materiales. Su observación sobre las superficies de los sólidos lo hace sumamente interesante para el desarrollo de nuevos dispositivos electrónicos ultrafinos.

El grupo de investigación, que incluye socios nacionales e internacionales, entre ellos la Universidad Ca’ Foscari de Venecia, el Instituto Spin Institute CNR Materials Officina y la Universidad de Salerno, investigó un fenómeno material que ya ha convencido a la comunidad científica de sus propiedades eléctricas. . y espintrónica superconductora para aplicaciones, pero el nuevo descubrimiento tiene un alcance más amplio, mucho más general y aplicable a una gama más amplia de materiales cuánticos.

Estos materiales están revolucionando la física cuántica y el actual desarrollo de nuevas tecnologías, con propiedades mucho más allá de las descritas por la física clásica.

Más información:
Federico Mazzola, Un metal quiral orbital con firma de giro superficial, naturaleza(2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07033-8. www.nature.com/articles/s41586-024-07033-8

Ca’ Foscari proporcionado por la Universidad de Venecia

referencia: Materiales cuánticos: un nuevo estado de la materia con propiedades quirales (2024, 7 de febrero) Obtenido el 7 de febrero de 2024 de https://phys.org/news/2024-02-quantum-materials-state-chiral-properties.de html

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