ГАДЖИЕВ А.Ш. СТУДЕНТ Г(О) БОУ СПО «ЛИПЕЦКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ» ГРУППЫ: МГ-15-1 ОТДЕЛЕНИЕ 4 НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ФИЗИКИ ФУРЛОВА В.А. ЛИПЕЦК «Открытие трехмерного аналога графена»

Специалисты Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) обнаружили, что висмутат натрия может существовать в форме «квантовой материи» трёхмерного топологического дираковского полуметалла Висмутат натрия неорганическое соединение, соль металла натрия и несуществующей метависмутовой кислоты с формулой NaBiO 3, жёлтые кристаллы, не растворимые в холодной воде, разлагаются в горячей. Может рассматриваться как смешанный оксид Na 2 OBi 2 O 5.

Физические характеристики: Висмутат натрия образует жёлтые кристаллы, нерастворимые в воде. Химический вид формулы: NaBiO 3 висмутат натрия в нормальных условиях мало стабилен, то есть устройства на его основе надо будет изолировать от внешних воздействий. Однако учёные уже ведут поиски других материалов (и почти наверняка среди них окажется арсенид кадмия), являющихся трёхмерными топологическими дираковскими полуметаллами, но при этом значительно более стабильных.

естественный трёхмерный аналог графена, со сходной или даже лучшей подвижностью электронов и их скоростью. Открытие трехмерной версии графена двумерных листов углерода, через которые электроны буквально проносятся со скоростью, во много раз превышающей скорость перемещения по кремнию обещает новые разработки в области высоких технологий. 3DTDS это

Быстрое развитие графена и топологических изоляторов породило вопросы о том, есть ли у них трёхмерные аналоги и существуют ли другие материалы с необычной топологией электронной структуры. В висмута те натрия проводимость в толще и валентные зоны соприкасаются только в дискретных точках и рассеиваются линейно по всем трём направлениям момента, чтобы образовать в толще трёхмерные дираковские фермионы Более того, топология электронной структуры 3DTSD тоже уникальна, как и у топологических изоляторов Состояние топологического дираковского полуметалла реализовано в критической точке фазового перехода от обычного диэлектрика к топологическом изолятору.

При исследовании материала использовались методы фотоэлектронная спектроскопии с угловым разрешением, при которой рентгеновские лучи, попадая на поверхность изучаемой структуры, вызывают фотоэмиссию электронов под такими углами и с такими кинетическими энергиями, которые могут быть измерены для получения детального электронного спектра.

В 3DTDS-материалах наблюдается дираковская точка, состояние, при котором теория ферми- жидкости Ландау в её привычном виде не работает, зато работают «запрещаемые» ею многочастичные эффекты, связанные именно с взаимодействием электронов. Ферми-жидкость квантовая жидкость, состоящая из фермионов, подверженных определённым физическим условиям, а именно система должна быть при достаточно низкой температуре и обладать трансляционной инвариантностью. Взаимодействие между частицами в многочастичной системе не обязано быть малым (например, электроны в металле). Феноменологическая теория ферми- жидкости, развитая советским физиком Л. Д.Ландау в 1956 году, объясняет, почему некоторые свойства взаимодействующей электронной системы подобны тем же свойствам электронного газа (то есть невзаимодействующим фермионам), а другие свойства различаются.

Установка для проведения фотоэлектронная спектроскопии с угловым разрешением, при помощи которой были проанализированы необычные свойства висмута натрия

Множество свойств нового материала, включая гигантский диамагнетизм, квантовую магниторезистивность в толще, уникальную структуру уровней Ландау при воздействии сильных магнитных полей и др., указывает на его огромный потенциал в новых технологиях, касающихся перспективной электроники, равно как и на то, что 3DTDS-материалы будут идеальной платформой для спинтронных устройств.

Спасибо за внимание