Para peneliti telah mengidentifikasi keadaan materi kuantum baru dengan arus kiral, yang berpotensi merevolusi elektronik dan teknologi kuantum. Terobosan ini, yang dikonfirmasi melalui pengamatan langsung menggunakan sinkrotron Elettra Italia, memiliki aplikasi luas di bidang sensor, biomedis, dan energi terbarukan. Kredit: SciTechDaily.com
Sebuah kelompok penelitian internasional telah mengidentifikasi keadaan materi baru, yang ditandai dengan adanya fenomena kuantum yang dikenal sebagai arus kiral.
Arus ini dihasilkan pada skala atom melalui pergerakan kooperatif elektron, tidak seperti bahan magnetik konvensional yang sifat-sifatnya berasal dari karakteristik kuantum elektron yang dikenal sebagai spin dan urutannya dalam kristal.
Pentingnya Kiralitas
Kiralitas merupakan salah satu sifat yang sangat penting dalam ilmu pengetahuan, misalnya juga penting untuk dipahami DNA. Dalam fenomena kuantum yang ditemukan, kiralitas arus dideteksi dengan mempelajari interaksi antara cahaya dan materi, yang sesuai dengan polarisasinya. foton dapat memancarkan elektron dari permukaan material dengan keadaan putaran yang jelas.
Penemuan ini, diterbitkan di Alamisecara signifikan memperkaya pengetahuan kita tentang material kuantum, pencarian fase kuantum kiral, dan fenomena yang terjadi pada permukaan material.
Potensi Penerapan dan Implikasinya
“Penemuan keberadaan keadaan kuantum ini,” jelas Federico Mazzola, peneliti fisika benda terkondensasi di Ca' Foscari University of Venice dan pemimpin penelitian, “dapat membuka jalan bagi pengembangan jenis elektronik baru yang menggunakan arus kiral sebagai pembawa informasi menggantikan muatan elektron. Selain itu, fenomena ini dapat mempunyai implikasi penting bagi penerapan masa depan berdasarkan perangkat optoelektronik kiral baru, dan dampak besar di bidang teknologi kuantum untuk sensor baru, serta di bidang biomedis dan energi terbarukan.”
Penemuan dan Verifikasi
Lahir dari prediksi teoretis, penelitian ini secara langsung dan untuk pertama kalinya memverifikasi keberadaan keadaan kuantum, yang sampai sekarang penuh teka-teki dan sulit dipahami, berkat penggunaan sinkrotron Elettra Italia. Selama ini pengetahuan tentang adanya fenomena tersebut sebenarnya hanya sebatas prediksi teoritis pada beberapa materi. Pengamatannya pada permukaan benda padat membuatnya sangat menarik untuk pengembangan perangkat elektronik ultra-tipis baru.
Kelompok penelitian, yang mencakup mitra nasional dan internasional termasuk Ca' Foscari University of Venice, Spin Institute, CNR Materials Officina Institute, dan University of Salerno, menyelidiki fenomena material yang sudah dikenal oleh komunitas ilmiah karena sifat elektroniknya. dan untuk aplikasi spintronik superkonduktor, namun penemuan baru ini memiliki cakupan yang lebih luas, lebih umum dan dapat diterapkan pada sejumlah besar material kuantum.
Bahan-bahan ini merevolusi fisika kuantum dan perkembangan teknologi baru saat ini, dengan sifat-sifat yang jauh melampaui apa yang dijelaskan oleh fisika klasik.
Referensi: “Spin–Orbital Surface Signatures of Chiral Metals” oleh Federico Mazzola, Wojciech Brzezicki, Maria Teresa Mercaldo, Anita Guarino, Chiara Bigi, Jill A. Miwa, Domenico De Fazio, Alberto Crepaldi, Jun Fujii, Giorgio Rossi, dan Pasquale Orgiani , Sandeep Kumar Chaluvadi, Shyni Punathum Chalil, Giancarlo Panaccione, Anupam Jana, Vincent Polewczyk, Ivana Vobornik, Changyoung Kim, Fabio Miletto-Granozio, Rosalba Fittipaldi, Carmine Ortix, Mario Cuoco dan Antonio Vecchione, 7 Februari 2024, Alami.
DOI: 10.1038/s41586-024-07033-8
NewsRoom.id
