Xlera8

Nanotechnology Now – Comunicat de presă: Materiale cuantice: Spinul electronilor măsurat pentru prima dată

Acasă > Anunturi > Quantum materials: Electron spin measured for the first time

Three perspectives of the surface on which the electrons move. On the left, the experimental result, in the center and on the right the theoretical modeling. The red and blue colors represent a measure of the speed of the electrons. Both theory and experiment reflect the symmetry of the crystal, very similar to the texture of traditional Japanese "kagome" baskets CREDIT
University of Bologna
Three perspectives of the surface on which the electrons move. On the left, the experimental result, in the center and on the right the theoretical modeling. The red and blue colors represent a measure of the speed of the electrons. Both theory and experiment reflect the symmetry of the crystal, very similar to the texture of traditional Japanese “kagome” baskets CREDIT
Universitatea din Bologna

Rezumat:
An international research team has succeeded for the first time in measuring the electron spin in matter – i.e., the curvature of space in which electrons live and move – within “kagome materials”, a new class of quantum materials.

Materiale cuantice: spinul electronilor măsurat pentru prima dată


Bologna, Italy | Posted on June 9th, 2023

The results obtained – published in Nature Physics – could revolutionise the way quantum materials are studied in the future, opening the door to new developments in quantum technologies, with possible applications in a variety of technological fields, from renewable energy to biomedicine, from electronics to quantum computers.

Success was achieved by an international collaboration of scientists, in which Domenico Di Sante, professor at the Department of Physics and Astronomy “Augusto Righi”, participated for the University of Bologna as part of his Marie Curie BITMAP research project. He was joined by colleagues from CNR-IOM Trieste, Ca’ Foscari University of Venice, University of Milan, University of Würzburg (Germany), University of St. Andrews (UK), Boston College and University of Santa Barbara (USA).

Through advanced experimental techniques, using light generated by a particle accelerator, the Synchrotron, and thanks to modern techniques for modelling the behaviour of matter, the scholars were able to measure electron spin for the first time, related to the concept of topology.

“If we take two objects such as a football and a doughnut, we notice that their specific shapes determine different topological properties, for example because the doughnut has a hole, while the football does not,” Domenico Di Sante explains. “Similarly, the behaviour of electrons in materials is influenced by certain quantum properties that determine their spinning in the matter in which they are found, similar to how the trajectory of light in the universe is modified by the presence of stars, black holes, dark matter, and dark energy, which bend time and space.”

Although this characteristic of electrons has been known for many years, no one had until now been able to measure this “topological spin” directly. To achieve this, the researchers exploited a particular effect known as “circular dichroism”: a special experimental technique that can only be used with a synchrotron source, which exploits the ability of materials to absorb light differently depending on their polarisation.

Scholars have especially focused on “kagome materials”, a class of quantum materials that owe their name to their resemblance to the weave of interwoven bamboo threads that make up a traditional Japanese basket (called, indeed, “kagome”). These materials are revolutionising quantum physics, and the results obtained could help us learn more about their special magnetic, topological, and superconducting properties.

“These important results were possible thanks to a strong synergy between experimental practice and theoretical analysis,” adds Di Sante. “The team’s theoretical researchers employed sophisticated quantum simulations, only possible with the use of powerful supercomputers, and in this way guided their experimental colleagues to the specific area of the material where the circular dichroism effect could be measured.

The study was published in Nature Physics with the title “Flat band separation and robust spin Berry curvature in bilayer kagome metals”. The first author of the study is Domenico Di Sante, a researcher at the “Augusto Righi” Department of Physics and Astronomy of the University of Bologna. He worked with scholars from the CNR-IOM of Trieste, the Ca’ Foscari University of Venice, the University of Milan, the University of Würzburg (Germany), the University of St. Andrews (UK), the Boston College and the University of Santa Barbara (USA).

####

Pentru mai multe informații, faceți clic pe aici

Contacte:
Matteo Benni
Universitatea din Bologna
Birou: 39-338-786-6108

Copyright © Università di Bologna

Dacă aveți un comentariu, vă rog Contact ne.

Emitenții de comunicate de știri, nu 7th Wave, Inc. sau Nanotechnology Now, sunt singuri responsabili pentru acuratețea conținutului.

Bookmark:
Delicios Digg Newsvine Google Yahoo Reddit Magnoliacom înfășura Facebook

Link-uri conexe

TITLUL ARTICOLULUI

Stiri conexe Presa

Fizică cuantică

USTC îmbunătățește luminozitatea fluorescenței centrelor de culoare de rotație cu un singur carbură de siliciu 9th iunie, 2023

Un singur bit cuantic realizează modelarea sistemelor complexe 9th iunie, 2023

Precizie de tăiere cu diamant: Universitatea din Illinois va dezvolta senzori cu diamant pentru experimente cu neutroni și știința informațiilor cuantice Aprilie 14th, 2023

Știri și informații

Un singur bit cuantic realizează modelarea sistemelor complexe 9th iunie, 2023

Metalul lichid se lipeste de suprafete fara agent de legare 9th iunie, 2023

Carbocatalizatori pe bază de grafen: sinteză, proprietăți și aplicații – dincolo de limite 9th iunie, 2023

Chimia cuantică

IOP Publishing sărbătorește Ziua Mondială a Cuanticului prin anunțarea unei colecții cuantice speciale și a câștigătorilor a două premii cuantice prestigioase Aprilie 14th, 2023

Zorii rețelelor cuantice în stare solidă: Cercetătorii au demonstrat interferența cuantică de înaltă vizibilitate între două puncte cuantice semiconductoare independente - un pas important către rețele cuantice scalabile Ianuarie 6th, 2023

Noua arhitectură de calcul cuantic ar putea fi utilizată pentru a conecta dispozitive la scară largă: cercetătorii au demonstrat emisia direcțională de fotoni, primul pas către interconexiuni cuantice extensibile Ianuarie 6th, 2023

Futures posibile

USTC îmbunătățește luminozitatea fluorescenței centrelor de culoare de rotație cu un singur carbură de siliciu 9th iunie, 2023

Un singur bit cuantic realizează modelarea sistemelor complexe 9th iunie, 2023

Progrese în aplicarea nanotehnologiei în materialele de biosecuritate Un răspuns crucial la pandemia COVID-19 9th iunie, 2023

Cercetătorii descoperă materiale care prezintă o mare magnetorezistă 9th iunie, 2023

spintronică

Cercetătorul Rensselaer folosește inteligența artificială pentru a descoperi noi materiale pentru calcularea avansată Trevor Rhone folosește AI pentru a identifica magneții van der Waals bidimensionali Mai 12th, 2023

Nanoclustere Ag-Cu asamblate liniar: transfer de spin și cuplare de spin dependentă de distanță Noiembrie 4th, 2022

Rotiți fotonica pentru a merge mai departe cu noua sondă anapol Noiembrie 4th, 2022

Noua tehnică de fabricare a nanofirelor deschide calea pentru spintronica următoarei generații Noiembrie 4th, 2022

Quantum Computing

Cercetătorul Rensselaer folosește inteligența artificială pentru a descoperi noi materiale pentru calcularea avansată Trevor Rhone folosește AI pentru a identifica magneții van der Waals bidimensionali Mai 12th, 2023

IOP Publishing sărbătorește Ziua Mondială a Cuanticului prin anunțarea unei colecții cuantice speciale și a câștigătorilor a două premii cuantice prestigioase Aprilie 14th, 2023

Noul experiment traduce informațiile cuantice între tehnologii într-un pas important pentru internetul cuantic Martie 24th, 2023

Oamenii de știință stimulează semnalele cuantice reducând în același timp zgomotul: „Strângerea” zgomotului pe o lățime de bandă largă de frecvență într-un sistem cuantic ar putea duce la măsurători cuantice mai rapide și mai precise Februarie 10th, 2023

descoperiri

Transportorul de zinc are un senzor de autoreglare încorporat: noua structură crio-EM a unei proteine ​​transportoare de zinc dezvăluie modul în care această mașină moleculară funcționează pentru a regla nivelurile celulare de zinc, un micronutrient esențial 9th iunie, 2023

Când toate detaliile contează — Transportul căldurii în materiale energetice 9th iunie, 2023

Progrese în aplicarea nanotehnologiei în materialele de biosecuritate Un răspuns crucial la pandemia COVID-19 9th iunie, 2023

Cercetătorii descoperă materiale care prezintă o mare magnetorezistă 9th iunie, 2023

anunturi

Metalul lichid se lipeste de suprafete fara agent de legare 9th iunie, 2023

Carbocatalizatori pe bază de grafen: sinteză, proprietăți și aplicații – dincolo de limite 9th iunie, 2023

Transportorul de zinc are un senzor de autoreglare încorporat: noua structură crio-EM a unei proteine ​​transportoare de zinc dezvăluie modul în care această mașină moleculară funcționează pentru a regla nivelurile celulare de zinc, un micronutrient esențial 9th iunie, 2023

Când toate detaliile contează — Transportul căldurii în materiale energetice 9th iunie, 2023

Interviuri / Recenzii de carte / Eseuri / Rapoarte / Podcasturi / Jurnale / Lucrări albe / Afise

USTC îmbunătățește luminozitatea fluorescenței centrelor de culoare de rotație cu un singur carbură de siliciu 9th iunie, 2023

Un singur bit cuantic realizează modelarea sistemelor complexe 9th iunie, 2023

Progrese în aplicarea nanotehnologiei în materialele de biosecuritate Un răspuns crucial la pandemia COVID-19 9th iunie, 2023

Cercetătorii descoperă materiale care prezintă o mare magnetorezistă 9th iunie, 2023

Nanoștiință cuantică

USTC îmbunătățește luminozitatea fluorescenței centrelor de culoare de rotație cu un singur carbură de siliciu 9th iunie, 2023

IOP Publishing sărbătorește Ziua Mondială a Cuanticului prin anunțarea unei colecții cuantice speciale și a câștigătorilor a două premii cuantice prestigioase Aprilie 14th, 2023

Precizie de tăiere cu diamant: Universitatea din Illinois va dezvolta senzori cu diamant pentru experimente cu neutroni și știința informațiilor cuantice Aprilie 14th, 2023

Rețeaua semiconductoare se căsătorește cu electronii și momentele magnetice Martie 24th, 2023

Chat cu noi

Bună! Cu ce ​​​​vă pot ajuta?