Sciencemag.cz
Doporučujeme
Máme 2D a dokonce 1D materiály (nanodrátky), v nichž se elektrony chovají jinak než v běžné třídimenzionální látce. Dochází k řadě zvláštních jevů, kdy se např. zvyšuje rychlost elektronů nebo třeba tečou pouze po okrajích materiálu. Stále však máme před sebou celočíselný počet dimenzí.
Vědce nyní zajímalo, co budou elektrony provádět ve fraktálu, tedy struktuře s neceločíselnou dimenzí. Vybrali si Sierpinského trojúhelník, což je struktura, která vzniká z rovnostranného trojúhelníku opakovaným vykusováním vnitřních rovnostranných trojúhelníků. Objekt má dimenzi rovnou 1,58.
Sierpińského trojúhelník, autor Casium137, zdroj Wikipedia, licence obrázku: volné dílo
Výzkumníci z univerzity v Utrechtu popsali své experimenty v Nature Physisc. Sierpinského trojúhelník vytvořili z molekul oxidu uhelnatého, které do správných poloh dostali pomocí skenovacího tunelového mikroskopu. Chování elektronů se lišilo podle toho, zda kousky trojúhelníku spolu byly propojeny, v takovém případě se elektrony mohly přesouvat snadněji.
Vědci tvrdí, že ve fraktální struktuře zaznamenali na určité úrovni kvantové vlastnosti (v tomto smyslu tedy nešlo úplně o fraktál, kde vlastnosti nemají záviset na měřítku). Podařilo se vypočítat i změřit vlnové funkce elektronů, které prý skutečně odpovídají počtu dimenzí 1,58. Co to ale vlastně přesně znamená? Rozhodně je zde prostor pro další experimenty, například zkusit zapnout vnější elektrické nebo magnetické pole orientované na rovinu fraktálu kolmo.
Design and characterization of electrons in a fractal geometry, Sander N. Kempkes, Marlou R. Slot, Saoirsé E. Freeney, Stephan J.M. Zevenhuizen, Daniël Vanmaekelbergh, Ingmar Swart, Cristiane Morais Smith, Nature Physics, 12 November 2018, DOI: 10.1038/s41567-018-0328-0
Zdroj: Phys.org
Poznámka: Těžko si to představit, že? Zdálo by se, že bez možnosti skutečně provést operací vykousnutí nekonečně (což fyzikálně nelze, na obrázku operace provedena 7krát) prostě o žádný fraktál nejde…?
