Физики впервые экспериментально подтвердили существование полуквантованного эффекта Холла в аксионном изоляторе

Международная группа физиков из Китая впервые экспериментально зафиксировала полуквантованный эффект Холла в аксионном изоляторе — экзотическом топологическом состоянии вещества, предсказанном теорией, но долго остававшемся недоступным для прямых измерений. Аксионный изолятор относится к классу топологических материалов, в которых квантовые свойства объёма проявляются не внутри кристалла, а на его границах. Ключевая особенность такого состояния — наличие квантованного аксионного поля, которое должно приводить к появлению полуквантованной аномальной проводимости Холла на поверхности материала. Теория предсказывает, что вклад каждой поверхности равен e2/2h, однако в реальных образцах сигналы от противоположных сторон обычно полностью компенсируют друг друга, из-за чего эффект годами оставался «скрытым». Иллюстрация: Grok В новой работе учёным удалось обойти эту проблему за счёт специально спроектированной гетероструктуры магнитного аксионного изолятора, выращенной методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Ключевым элементом стало асимметричное смещение уровня Ферми — энергии, определяющей, какие электронные состояния в материале доступны для проводимости. В результате одно из топологических поверхностных состояний оказалось изолированным внутри магнитной щели, а второе — перешло в металлический режим и перестало вносить компенсирующий вклад. Такая конфигурация позволила напрямую измерить полуквантованную послойную аномальную проводимость Холла величиной e2/2h. Авторы называют этот эффект послойным эффектом Холла (layered Hall effect, LHE). Он был устойчиво зарегистрирован более чем в десяти устройствах и сохранялся как при параллельной, так и при антипараллельной ориентации намагниченности слоёв, что подтверждает его топологическую природу. Полученные данные представляют собой прямое доказательство существования полуквантованного граничного отклика, связанного с квантованным аксионным полем в объёме материала. Тем самым работа закрывает одну из ключевых экспериментальных лакун в физике топологических состояний и демонстрирует возможность управлять квантованным топологическим откликом пространственно — за счёт инженерии гетероструктур. В физике конденсированного состояния аксионные изоляторы реализуют математически аналогичную структуру, позволяя изучать «аксионную физику» в твёрдом теле и открывая путь к новым типам квантовых устройств. Практическое значение этого результата заключается не в немедленных технологиях, а в расширении инструментов управления квантовыми свойствами вещества. Полуквантованный эффект Холла — это строго заданный, устойчивый отклик, почти не зависящий от дефектов и внешних возмущений. В перспективе такие эффекты могут использоваться в сверхстабильных квантовых сенсорах, элементах спинтроники и архитектурах квантовой электроники, где важно не усиливать сигнал, а гарантировать его точность и воспроизводимость. Работа показывает, что сложные квантовые состояния, которые раньше существовали только в уравнениях, можно не просто реализовать в материале, но и «включать» и «выделять» по слоям — принципиально новый уровень контроля над квантовой материей.

Сообщает www.ixbt.com

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

15:20, 20 Авг Sony обновит DualSense Edge впервые за три года. Но новых стиков с датчиками Холла можно не ждать Sony готовит обновленную версию DualSense Edge. В документах FCC появилась модель CFI-ZCP2 — первая аппаратная ревизия премиального контроллера с мом...

16:20, 14 Июн Физики впервые запустили ядерные часы на тории-229 Группа физиков впервые показала работающие ядерные часы, в которых опорной частотой служит не электронный переход, а переход внутри атомного ядра. Пр...

22:09, 06 Авг Yaşıllıq sahələrinin genişləndirilməsi məqsədilə əlavə ağac və dekorativ kollar əkildi. Yerli sakinlər həyata keçirilən dəyişikliklərin yaşayış mühitini daha rahat və təhlükəsiz etdiyini qeyd etdilər Xüsusilə axşam saatlarında küçələrin işıqlandırılmasının gücləndirilməsi insanların rahat hərəkət etməsinə müsbət təsir göstərdi. Kommunal təsərrü...

Физики впервые засняли промежуточную фазу плавления в двумерном материале 04:20, 08 Дек Физики впервые засняли «промежуточную» фазу плавления в двумерном материале Австрийские физики впервые смогли напрямую наблюдать плавление ультратонкого материала на атомном уровне — и обнаружили фазу, поведение которой...

Физики впервые увидели универсальность поведения материи на квантовом уровне 18:20, 22 Авг Физики впервые увидели «универсальность» поведения материи на квантовом уровне Эксперимент с ультрахолодными атомами стронция подтвердил предсказания модели Изинга, которые десятилетиями оставались лишь расчётамиФизики из Калифо...

22:20, 18 Июл Астероид 1998 SH2 оказался кометой: астрономы впервые подтвердили активность объекта после сбоя в расчётах его орбиты Международная группа обнаружила сверхслабый пылевой хвост у небесного тела, которое 27 лет считалось камнемВ журнале Nature Astronomy опубликовано ис...

Атом съехал на полмикрона: физики впервые увидели эффект Магнуса в свете 21:20, 30 Авг Атом «съехал» на полмикрона: физики впервые увидели эффект Магнуса в свете Ученые впервые измерили необычный «изгиб» взаимодействия света и атома Физики впервые экспериментально зарегистрировали оптический аналог эффекта Маг...

20:20, 26 Июн Космос буквально закричал: физики впервые зафиксировали аномальные вибрации у края бездны В вакууме некому услышать ваш крик, но две черные дыры способны закатить настоящий концерт. Когда гигантские бездны сталкиваются, они бьют по ткани р...

08:20, 10 Июн Физики впервые передали запутанное квантовое состояние через обычный оптоволоконный кабель между городами Исследовательская группа из Калифорнийского технологического института (Калтех) 6 июня 2026 года сообщила о прорыве в области квантовых коммуникаций....

02:20, 03 Авг Кот Шрёдингера получил экзотическую смену — физики впервые собрали произвольные суперпозиции из «сжатых» квантовых состояний Эксперимент превратил ранее теоретические объекты в программируемый ресурс для квантовых вычислений и сверхчувствительных сенсоровОксфордские физики ...

23:20, 25 Авг В Китае экспериментально доказали возможность трансплантации свиных легких человеку В Китае были успешно пересажены свиные легкие с шестью отредактированными генами мужчине с мертвым мозгом, орган функционировал более 200 часов. Как ...

03:20, 12 Янв Мельников рассказал, чем кормят жену Мадуро в изоляторе США В тюрьме Нью-Йорка, где содержится арестованная супруга президента Венесуэлы Николаса Мадуро Силия Флорес, очень скудное питание, сообщил в беседе с ...

01:20, 19 Окт Asus представила флагманскую клавиатуру ROG Azoth 96 HE с датчиком Холла и OLED-дисплеем Компания Asus представила ROG Azoth 96 HE — магнитную клавиатуру с датчиками Холла и 1,47-дюймовым OLED-дисплеем, расширяющую линейку Azoth.Новинка п...

08:20, 24 Мар Суд изъял имущество на 8 млрд рублей у миллиардера Александра Галицкого, чья жена покончила с собой в изоляторе Тверской суд Москвы изъял имущество более чем на 8 млрд рублей у миллиардера и экс-топ-менеджера "Альфа-Банка" Александра Галицкого, чья гражданская ...

00:20, 29 Авг GameSir представила новый мобильный геймпад X5 Lite. У него стики с эффектом Холла и приятный дизайн Популярный производитель игровых аксессуаров GameSir представил X5 Lite — новую версию телескопического контроллера для мобильных устройств с официал...

22:20, 18 Фев Суд признал незаконным арест бывшей жены миллиардера Александра Галицкого, которая покончила с собой в изоляторе Московский областной суд признал незаконным и отменил решение об аресте бывшей гражданской супруги миллиардера и экс-топ-менеджера "Альфа-Банка" Алек...

00:20, 21 Мар Стивен Спилберг заявил, что верит в существование НЛО Культовый режиссёр Стивен Спилберг, подаривший миру "Инопланетянина" и "Близкие контакты третьей степени", вновь обратился к теме внеземных цивилизац...

07:20, 21 Май Собрание автомобилей под открытым небом в Черноусово прекратило существование В деревне Черноусово Тульской области прекратило существование собрание автомобилей под открытым небом, также известное под названием «Автомузей М. Ю...

20:20, 20 Авг Сенсация в геологии: как крошечные следы в камне доказали существование древней жизни Международная группа геологов обнаружила на юго-востоке Индостана древнейшие следы органики биогенного происхождения, возраст которых достигает 3,5 м...

18:20, 27 Мар Психологи доказали существование «пост-игровой депрессии» и создали инструмент для ее измерения Феномен, который долгое время существовал лишь на уровне мемов и сообщений в геймерских сообществах, наконец получил научное обоснование. Исследовате...

16:20, 16 Июн Костей не нашли, а вид открыли: в Бразилии признали существование призрачного хищника из песков В бразильской пустыне Ботукату обнаружены следы существа, которое официально признано новым видом динозавров, несмотря на полное отсутствие его костн...

10:20, 29 Авг 30 миллионов лет тишины: как след на песке раскрыл существование гигантского млекопитающего эпохи динозавров Окаменелые следы, обнаруженные в бразильской формации Ботукату, перевернули представления ученых о иерархии мезозойской эры. На влажной песчаной дюне...

11:20, 04 Дек Защищает ли страхование титула от «эффекта Долиной» при покупке квартиры Российский рынок недвижимости захлестнула волна мошенничества по "бабушкиной схеме". Суть в том, что добросовестные покупатели недвижимости на "втори...

06:20, 24 Авг В России доработали нейросеть для прогнозирования эффекта мутаций в белках Российские учёные из Института искусственного интеллекта AIRI усовершенствовали модель ИИ AlphaFold2, с помощью которой специалисты прогнозируют влия...

20:20, 16 Дек Первая жертва "эффекта Долиной": что известно о Полине Лурье История с квартирой Ларисы Долиной вывела на публичную сцену фигуру покупательницы. По данным СМИ, Полина Лурье (в девичестве Филатова) – выпус...

10:20, 24 Сен Омолодиться за 0 рублей: Раскрыт секрет питания и упражнений для максимального эффекта Капуста на завтрак, поклоны на обед и самогипноз перед сном. Питание — не единственное условие сохранения молодости. Люди, которые выглядят мол...

09:20, 17 Дек Раскрыты два масштабных последствия «эффекта Долиной» в России. Как они скажутся на гражданах Скандал вокруг квартиры Ларисы Долиной может иметь два серьёзных последствия — как для внутренней стабильности в России, так и для уверенности гражда...

06:20, 05 Дек Ларису Долину убирают из новогодних программ после "отмены" из-за "эффекта Долиной" 70-летнюю Ларису Долину, которую "отменяют" на фоне "эффекта Долиной", убирают из новогодних программ. Об этом сообщил телеграм-канал "Светский хрони...

23:20, 20 Янв «OnePlus в том виде, в каком вы его знали, прекратил своё существование». Авторы Android Headlines опубликовали большую статью-расследование Ресурс Android Headlines утверждает, что бренд OnePlus, который ранее стал частью Oppo, стоит на грани исчезновения. OnePlus в том виде, в каком вы е...

13:20, 23 Апр Почему японские прокладки не имеют парникового эффекта: объяснение удивит - но в этом есть логика Прогород«Парниковый эффект» — это не просто маркетинговый термин, а реальная проблема, с которой сталкиваются многие женщины при использовании обычны...

11:20, 20 Сен Объём без лака и пенки: народное средство, которое действительно работает - нанесла и обомлела от вау-эффекта Объём без лака и пенки: народное средство, которое действительно работает - нанесла и обомлела от вау-эффекта Сентябрь, осень, и волосы уже не радуют...

10:20, 28 Ноя "Я артистка — значит, кого-то могу развести". Певица Слава пожаловалась, что не может продать квартиру из-за "эффекта Ларисы Долиной" Певица Слава заявила, что на фоне скандала Ларисы Долиной с недвижимостью не может продать свою квартиру. Артистка прошлась по коллеге в соцсетях, за...

21:20, 29 Окт Сделал салон автомобиля в разы теплее: просто взял копеечное кухонное средство и все сработало - сам не ожидал такого эффекта Сделал салон автомобиля в разы теплее: просто взял копеечное кухонное средство и все сработало - сам не ожидал такого эффекта Зима близко, и снова из...

09:20, 24 Фев Медведи крипторынка подтвердили свой контроль Влияние на рынок:3Картина рынкаКапитализация крипторынка потеряла около 3.5% за последние 24 часа до $2.25T. В нижней точке на старте дня цена опуска...

08:20, 06 Сен Зои Кравиц и Гарри Стайлс подтвердили отношения Зои Кравиц и Гарри Стайлс снова появил�