Физики из Австралии, России и Великобритании создали искусственный двумерный электростатический кристалл внутри полупроводниковой структуры. Свойства кристалла можно непрерывно менять напряжением и магнитным полем, сообщает Российская академия наук.
Ученые наложили на двумерный электронный газ периодический электростатический рельеф. Меняя напряжение на двух затворах, они перестраивают спектр от графеноподобного к кагоме-подобному.
Главное достижение состоит в том, что в одном и том же полупроводниковом устройстве можно электрически перестраивать искусственный кристалл и переходить от графеноподобных электронных состояний к кагоме-подобной плоской зоне, где на первый план выходят взаимодействия между электронами. Это уже не просто наблюдение отдельных минизон, а управляемая платформа для исследования коллективных квантовых состояний
В кагоме-подобной системе электроны почти застывают в плоской энергетической зоне, и на первый план выходят их взаимодействия. При определенном заполнении электронами ученые обнаружили новое коллективное состояние — коррелированный изолятор. Созданная платформа позволяет моделировать квантовые системы, которые трудно воспроизвести в природных материалах. Свойства кристалла можно не только спроектировать заранее, но и перестраивать прямо в процессе эксперимента. Результаты опубликованы в Nature Physics.
Ранее Наука Mail писала о том, что российские физики научились «видеть» электронные кристаллы с помощью света.