Kvantesimulator viser, hvordan dele af elektroner bevæger sig med forskellige hastigheder i 1D

I et nyt studie har fysikere ved universitetet i Basel i Schweiz brugt en kvantesimulator til at vise, hvordan dele af elektroner bevæger sig med forskellige hastigheder i et endimensionelt (1D) materiale. Denne observation er den første af sin art og giver ny indsigt i elektronernes adfærd i disse materialer.

I 1D-materialer er elektroner begrænset til at bevæge sig i en enkelt dimension. Denne indespærring kan føre til en række interessante effekter, herunder dannelsen af ​​ladningstæthedsbølger. Ladningstæthedsbølger er områder, hvor elektrondensiteten er højere eller lavere end gennemsnittet. De kan bevæge sig gennem materialet som bølger, og deres hastighed afhænger af styrken af ​​vekselvirkningerne mellem elektronerne.

Forskerne brugte en kvantesimulator til at skabe et 1D-materiale og målte derefter hastigheden af ​​ladningstæthedsbølgerne. De fandt ud af, at bølgernes hastighed var omvendt proportional med styrken af ​​vekselvirkningerne mellem elektronerne. Det betyder, at jo stærkere vekselvirkningerne er, jo langsommere bevæger bølgerne sig.

Denne observation er den første af sin art og giver ny indsigt i elektronernes adfærd i 1D-materialer. Det kan også føre til udvikling af nye elektroniske enheder baseret på disse materialer.

Undersøgelsen er publiceret i tidsskriftet Nature Physics.