Ar fizikai m\u0117gsta akimirkas, kai gerai pa\u017e\u012fstamas rei\u0161kinys staiga ima elgtis ne taip, kaip \u012fprasta? B\u016btent tai nutiko Viurcburgo laboratorijoje: tyr\u0117jams pavyko sukurti sistem\u0105, kurioje kvantinei elektronikai b\u016bdingi efektai \u2013 ypa\u010d Hallo ir sukinio (spininis) Hallo efektai \u2013 pasirei\u0161k\u0117 ne elektron\u0173 sraute, o hibridin\u0117je \u0161viesos ir med\u017eiagos s\u0105veikos terp\u0117je.<\/p>\n
Klasikinis Hallo efektas atsiranda labai konkre\u010dioje situacijoje: \u012fkrauti elektronai juda magnetiniame lauke ir d\u0117l to nuosekliai nukrypsta \u012f vien\u0105 pus\u0119. \u0160viesa elektros kr\u016bvio neturi, tod\u0117l jos tiesiogiai \u201enepriversi\u201c paklusti toms pa\u010dioms taisykl\u0117ms. Vis d\u0117lto fizikai jau seniai ie\u0161ko b\u016bd\u0173, kaip sukurti s\u0105lygas, kad fotonai arba \u012f juos pana\u0161ios kvazidalel\u0117s jud\u0117t\u0173 taip, tarsi magnetinis laukas veikt\u0173 ir jas.<\/p>\n
\u0160\u012f kart\u0105 viskas nesibaig\u0117 vien gra\u017eia teorija. Komanda eksperimenti\u0161kai pademonstravo topologin\u012f Hallo efekt\u0105 mikrometrinio mastelio puslaidininkini\u0173 strukt\u016br\u0173 grandin\u0117je, pasitelkdama dirbtin\u012f cechavimo lauk\u0105, o poliariton\u0173 \u017eiedin\u0119 poliarizacij\u0105 panaudojo kaip papildom\u0105, dirbtinai sukurt\u0105 sistemos \u201ematmen\u012f\u201c.<\/p>\n
\u0160ios istorijos centre \u2013 poliaritonai, hibridin\u0117s kvazidalel\u0117s, susidaran\u010dios susisiejus fotonams ir ekscitonams. Tai tarsi tarpinis darinys tarp dviej\u0173 pasauli\u0173: jis neb\u0117ra vien \u0161viesa, ta\u010diau ir n\u0117ra \u012fprasta med\u017eiagos dalel\u0117. D\u0117l \u0161ios savyb\u0117s poliaritonai ypa\u010d tinka eksperimentams, kurie su vien fotonais b\u016bt\u0173 gerokai sud\u0117tingesni.<\/p>\n
Viurcburgo tyr\u0117jai poliaritonus \u201e\u012fkurdino\u201c mikrokolon\u0117l\u0117se i\u0161 galio arsenido, suformuotose \u012f grandin\u0119 itin tiksliai parinktos geometrijos principu. \u0160i geometrija buvo ne dekoracija, o pagrindin\u0117 id\u0117jos dalis: elipsin\u0117s mikrokolon\u0117l\u0117s buvo pasuktos viena kitos at\u017evilgiu taip, kad tarpusavio s\u0105veika priklausyt\u0173 nuo poliarizacijos. Praktikoje tai rei\u0161k\u0117, jog sistema ne visus b\u016bsen\u0173 tipus \u201eveda\u201c vienodai \u2013 vienoms suteikiamas kitoks \u201emar\u0161rutas\u201c nei kitoms.<\/p>\n
\u012esp\u016bdingiausia tai, kad mokslininkai neband\u0117 \u0161viesai dirbtinai primesti savybi\u0173, kuri\u0173 ji neturi. Vietoje to jie suk\u016br\u0117 s\u0105lygas, kuriomis hibridin\u0117 \u0161viesos ir med\u017eiagos sistema \u0117m\u0117 elgtis taip, lyg jaust\u0173 magnetinio lauko atitikmen\u012f. Tai pana\u0161u \u012f skirtum\u0105 tarp bandymo rankomis stumti automobil\u012f ir kelio suprojektavimo taip, kad automobilis pats b\u016bt\u0173 priverstas pasukti: rezultatas gali atrodyti pana\u0161us, ta\u010diau sprendimo elegancija \u2013 visai kita.<\/p>\n
Klasikiniame spininio Hallo efekte elektronai, turintys prie\u0161ing\u0105 sukin\u012f, \u201ei\u0161siskirsto\u201c \u012f skirtingas puses. \u0160iame eksperimente analogi\u0161k\u0105 vaidmen\u012f atliko poliariton\u0173 \u017eiedin\u0117 poliarizacija. Ji tapo savoti\u0161ku pseudospinu \u2013 vidine b\u016bsenos \u201eetikete\u201c, nulemian\u010dia sklidimo krypt\u012f. Kairin\u0117s ir de\u0161inin\u0117s \u017eiedin\u0117s poliarizacijos poliaritonai elg\u0117si nevienodai: sistema juos atskyr\u0117 ir nukreip\u0117 skirtingais keliais.<\/p>\n
Tai ta vieta, kur istorija tampa suprantamesn\u0117 ir ne vien kvantin\u0117s fizikos terminus vartojantiems specialistams. Paai\u0161k\u0117ja, kad \u0161viesa gali ne tik perne\u0161ti informacij\u0105, bet ir j\u0105 \u201esur\u016b\u0161iuoti\u201c pagal vidines savo b\u016bsenas. Ji neb\u0117ra anonimin\u0117 banga, b\u0117ganti nuo ta\u0161ko A iki ta\u0161ko B \u2013 jos jud\u0117jimas ima priminti tvark\u0105, kuri priklauso nuo \u201echarakterio\u201c: viena b\u016bsena pasuka \u012f vien\u0105 pus\u0119, kita \u2013 \u012f kit\u0105.<\/p>\n
Fizik\u0173 kalba tai yra nuo poliarizacijos priklausomo poliariton\u0173 kra\u0161tini\u0173 b\u016bsen\u0173 perna\u0161os (transporto) demonstracija, kai skirtingi optinio jud\u0117jimo tipai nesusimai\u0161o. Papras\u010diau tariant, sukurta sistema, kurioje du \u201esrautai\u201c juda tarsi gerai suprojektuotoje sankry\u017eoje \u2013 ai\u0161kiai atskirti ir valdomi. Tod\u0117l \u0161is eksperimentas svarbus ne kaip vienkartinis laboratorinis triukas: jis rodo, kad \u0161viesai galima suteikti tvark\u0105, iki \u0161iol labiau b\u016bding\u0105 \u201ekietesn\u0117ms\u201c med\u017eiagos sistemoms.<\/p>\n
Tyrimo autoriai pabr\u0117\u017eia, kad j\u0173 metodas leido i\u0161gauti topologin\u012f transport\u0105 nenaudojant stipri\u0173 i\u0161orini\u0173 magnetini\u0173 lauk\u0173, kurie anks\u010diau poliaritonin\u0117se topologin\u0117se sistemose da\u017enai b\u016bdavo reikalingi, norint gauti sklindan\u010dias kra\u0161tines b\u016bsenas. Tokie praktiniai niuansai neretai lemia, ar rei\u0161kinys liks akademine \u012fdomybe, ar atsivers technologin\u0117s perspektyvos.<\/p>\n
Darbe taip pat minimas vadinamasis poliaritoninis Hofstadterio \u201ekop\u0117\u010di\u0173\u201c modelis \u2013 sistema, \u012fkv\u0117pta Hofstadterio modelio fizikos, kur periodin\u0117 strukt\u016bra ir magnetin\u012f lauk\u0105 imituojantys efektai i\u0161\u0161aukia ne\u012fprastas topologines savybes. Kitaip tariant, mokslininkai pademonstravo ne pavien\u012f efekt\u0105, o priart\u0117jo prie visos rei\u0161kini\u0173 \u0161eimos, kuri jau seniai domina topologini\u0173 med\u017eiag\u0173 ir fotonikos tyr\u0117jus.<\/p>\n
Tai gali b\u016bti aktualu topologiniams poliaritoniniams lazeriams ir platesnei optinio informacijos apdorojimo sri\u010diai, kur labai svarbi signalo perna\u0161os atsparumo trikd\u017eiams savyb\u0117. Tokiose technologijose svarbi ne tik sparta, bet ir geb\u0117jimas signal\u0105 nukreipti taip, kad jis ma\u017eiau sklaidyt\u0173si, ma\u017eiau reaguot\u0173 \u012f gamybos netobulumus ir b\u016bt\u0173 ma\u017eiau paveikus atsitiktiniam strukt\u016br\u0173 \u201echaosui\u201c. Jei topologijos principai patikimai veikia ir \u0161viesos\u2013med\u017eiagos sistemose, atsiveria kelias \u012f \u012frenginius, kurie b\u016bt\u0173 ne tik greiti, bet ir steb\u0117tinai stabil\u016bs.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Ar fizikai m\u0117gsta akimirkas, kai gerai pa\u017e\u012fstamas rei\u0161kinys staiga ima elgtis ne taip, kaip \u012fprasta? B\u016btent tai nutiko Viurcburgo laboratorijoje: tyr\u0117jams pavyko sukurti sistem\u0105, kurioje kvantinei elektronikai b\u016bdingi efektai \u2013 ypa\u010d Hallo ir sukinio (spininis) Hallo efektai \u2013 pasirei\u0161k\u0117 ne elektron\u0173 sraute, o hibridin\u0117je \u0161viesos ir med\u017eiagos s\u0105veikos terp\u0117je. Klasikinis Hallo efektas atsiranda labai konkre\u010dioje […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":2276,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[10],"tags":[],"miestas":[],"class_list":["post-2275","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-mokslas"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2275","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2275"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2275\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2276"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2275"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2275"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2275"},{"taxonomy":"miestas","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/miestas?post=2275"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}