Международная группа учёных обнаружила квантовое состояние вещества там, где его не ожидали увидеть. Это заставляет пересмотреть представления о том, как ведут себя электроны в некоторых материалах.
Речь идёт о соединении из церия, рутения и олова. Теория предсказывала, что при очень низких температурах в нём может появиться особая фаза — топологический полуметалл. Теперь эксперименты подтвердили: такое состояние действительно возникает.
Учёные охладили материал почти до абсолютного нуля и пропустили через него электрический ток. В ответ электроны отклонились в сторону — проявился эффект Холла. Обычно для этого нужно магнитное поле, но здесь поля не было. Исследователи считают: ток «повело» из-за свойств самого материала, а это признак топологических эффектов.
Самое необычное — где материал был наиболее нестабилен по электронным рисункам, там эффект оказался сильнее. По словам учёных, квантовые колебания не разрушили новое состояние, а, наоборот, помогли ему закрепиться.
Авторы подчёркивают, что теперь нужно проверить, встречается ли такое состояние в других материалах и при каких условиях оно появляется. Потенциально такие находки могут пригодиться для будущих технологий — от квантовых вычислений до более точных датчиков и методов визуализации. Работа опубликована в Nature Physics.
