物理：驚人的量子效應
量子世界再次令人驚訝：在使用鐵和錫合金的實驗中，研究人員可能已經發現了一種全新的物質量子態。它確保晶體表面上的電子不遵循晶格結構，但是與晶體結構分離並形成線。此外，通過改變施加的磁場-如羅盤針，可以意外地旋轉該電子線。如果這種效果得到證實，它可以在納米技術和量子研究中實現新的應用。
無論是量子光學的基礎上，旋轉和原子或納米技術構建的計算機，最小顆粒的王國是基礎許多未來的技術，因為相互作用它是可能的，這不經典，宏觀物理存在。然而，為了開發量子物理學的應用，首先必須理解量子材料中發生的複雜過程。這些包括晶體表面上電子發生的相互作用和結構。諸如糾纏之類的效應導致電子以特殊方式將自身排列成所謂的拓撲有序系統。
但現在普林斯頓大學的尹家新和他的同事已經發現了一種全新的這種量子系統。在他們的研究中，他們研究了鐵磁性化合物Fe3Sn2表面上電子的行為-鐵和錫原子的晶格。它具有六邊形，蜂窩狀的基本結構，根據它們與日本籃子編織圖桉的相似性也稱為Kagom。根據流行的理論，這樣的晶體表面上的電子應該遵循該圖桉並且還呈現六邊形排列。在實驗中，研究人員將晶體冷卻至大約4開爾文並施加外部磁場。
現在，作為物理學家分析了掃描隧道顯微鏡和Spezialspektroskop電子設備，他們發現了令人吃驚：“我們預期看到的東西為六邊形，在其它拓撲材料，而是我們發現了一些完全出乎意料，”尹的同事松田張說。電子不是形成蜂窩，而是排列成一條直線。“電子重新定向並忽略了晶格對稱性，”資深作者ZahidHassan補充道。“我們正在進入一個全新的領域。”正如研究人員解釋的那樣，他們的發現可能是現有理論無法捕捉到的全新的物質量子態。
指南針針由電子組成
但這並非全部：當科學家改變外部磁場時，它對晶格上的電子線產生了意想不到的強烈影響。整個線可以通過磁鐵的影響旋轉。磁場方向的旋轉產生了該系統令人驚訝的強烈能量偏移。像指南針一樣，串聯的電子旋轉-並且期望這比傳統理論強十倍和清晰。哈佛大學的非研究物理學家蘇比爾薩克德夫評論說：“磁場對材料的電子特性產生如此巨大的影響是非常罕見的。”易和他的同事補充道：
仍然可能的新量子態必須通過進一步的測試來確認，並且必須研究物理背景。但根據加州理工學院（加州理工學院）的DavidHsieh的說法，Hasan和他的團隊實際上可能在這裡遇到了一些新事物。“這可能確實是物質新量子階段的證據，”Hsieh評論道。如果得到確認，可能會產生有趣的應到目前為止，結合拓撲結構，磁性和例如超導性的嘗試經常被系統的過低反應速率所阻礙。現在發現的效果可能會改變這一點。“我們已經為拓撲量子世界發現了一個新的控制按鈕，”普林斯頓大學的資深作者ZahidHassan說。
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