Como los estudiantes de secundaria ven en experimentos con ondas de agua, y observamos y usamos con ondas de luz en muchos dispositivos ópticos, la interferencia es una propiedad fundamental asociada con el comportamiento de las ondas. De hecho, la famosa observación de interferencia de Davisson y Germer en experimentos conhaces de electrones diluidos, hace casi un siglo, dieron un apoyo experimental clave para la corrección de la entonces nueva teoría cuántica.
La luz visible tiene el carácter de una onda puede demostrarse en experimentos ópticos simples, o puede observarse directamente cuando aparecen arcoíris en el cielo. Aunque las leyes sutiles de la mecánica cuántica, es decir, la mecánica de ondas, gobiernan todos los procesos de los electrones.transporte de electrones en sólidos, su naturaleza ondulatoria de los electrones a menudo no es evidente para el observador casual. Una imagen clásica de los electrones como partículas sólidas va sorprendentemente lejos al explicar las corrientes eléctricas en los metales. Como ven los estudiantes de secundaria en experimentos con ondas de agua,y observamos y usamos con ondas de luz en muchos dispositivos ópticos, la interferencia es una propiedad fundamental asociada con el comportamiento ondulatorio. De hecho, la famosa observación de interferencia de Davisson y Germer en experimentos con haces de electrones diluidos, hace casi un siglo, dio claves experimentalesapoyo a la corrección de la entonces nueva teoría cuántica.
Sin embargo, en experimentos con sólidos, las firmas de interferencia cuántica son raras y difíciles de observar. Esto se debe esencialmente a que hay tantos electrones y tantas formas en que se pueden "mezclar", que la mayoría de los efectos de interferencia son invisiblesa experimentos que exploran distancias de más de unos pocos espacios atómicos.
Uno de los temas de investigación en el departamento de Física de Materiales Cuánticos es el estudio de metales exóticos estratificados extraños de una clase estructural con el nombre igualmente extraño 'delafossites', derivados del famoso cristalógrafo francés Gabriel Delafosse. Son notables porqueconduzca la electricidad increíblemente bien. De hecho, a temperatura ambiente, uno de ellos, PtCoO2, es el mejor conductor eléctrico jamás descubierto. Como parte de nuestra investigación sobre los delafossites, estábamos estudiando cómo la conducción perpendicular a las capas depende del campo magnético en los cristales.que se había esculpido en geometrías particulares utilizando un haz de iones enfocado. Para nuestra completa sorpresa, observamos fuertes oscilaciones en esta conductividad, de un tipo que es una señal de algún tipo de señalización de interferencia. Después de un largo período de experimentos de seguimiento en esteInstituto y en el nuevo grupo de nuestros antiguos colegas Philip Moll y Carsten Putzke, ahora en EPFL en Lausana, colaboramos con los teóricosTakashi Oka y Roderich Moessner en nuestro instituto vecino en Dresden y Ady Stern del Instituto Weizmann en Israel para proponer una explicación de lo que está sucediendo.Sorprendentemente, requiere una forma de coherencia cuántica en distancias macroscópicas de hasta 50000 espacios de red atómica.Solo es observable debido a la notable pureza de los delafossites, cuyo origen establecimos en otro conjunto de experimentos, también publicado recientemente.¡Los materiales de alta calidad continúan teniendo una gran cantidad de sorpresas y delicias para quienes los hacen y estudian!
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Física Química de Sólidos . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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