Физики запутали электроны в квантовый фрактал

in sci •  6 months ago

Электроны внутри структуры ведут себя так, как будто они живут в дробном числе измерений

image.png
Фрактал, называемый треугольником Серпинского (справа), был сформирован в квантовой области (слева), показанной на изображении, указывающем плотность электронов на поверхности меди.

Физики создали странность, известную как квантовый фрактал, структура, которая могла бы выявить новые и странные типы поведения электрона.

Фракталы - это модели, которые повторяются на разных шкалах длины: увеличьте разрешение и структура выглядит так же, как и издалека. Они обычны в естественном мире. Например, стебель цветной капусты выглядит как миниатюрная версия полной головы. Удар молнии расщепляется на многие ветви, каждая из которых имеет ту же структуру, что и весь стержень.

Но в крошечном квантовом мире фракталы не так-то просто найти. Теперь ученые искусственно создали квантовый фрактал, разместив молекулы монооксида углерода на поверхности меди. Заключенные между молекулами, электроны в меди образуют фрактальную форму треугольников в треугольниках, называемых треугольником Серпинского, сообщают исследователи 12 ноября в Nature Physics. Полноценный треугольник Серпинского будет содержать бесконечное количество треугольников, поэтому исследователи создали приближение к этой форме, с достаточным количеством треугольников для повторяющейся структуры.

Электроны, населяющие фрактал, не живут в 3-D, как все остальные. Они также не существуют в плоском двумерном мире или одномерной линии. Вместо этого они занимают промежуточное, дробное число измерений. В этом случае ученые обнаружили, что электроны живут примерно в количестве измерений, ожидаемых для треугольника Серпинского.

Квантовые частицы имеют тенденцию действовать необычными способами, когда они ограничены одним или двумя измерениями. Ученые еще не знают, как электроны будут вести себя в дробных измерениях, говорит физик Кристиана Мораис Смит из Университета Утрехта в Нидерландах. "То, что может выйти из нашей работы, - это абсолютно неизведанная территория".

Источник

Authors get paid when people like you upvote their post.
If you enjoyed what you read here, create your account today and start earning FREE STEEM!
Sort Order:  

This post has received a 3.13 % upvote from @drotto thanks to: @chillipepper.