Kenarları dengeleyen devre

Kuantum anormal Hall etkisi, dış manyetik alan olmadan bir malzemenin kenarlarında kuantalanmış akım taşıyabiliyor; ancak manyetik topolojik yalıtkanlarda bu düzen genellikle 100 milikelvinin altında ve küçük akımlarda korunuyor. Würzburg ekibi, iki kenarın elektrokimyasal potansiyelini basit bir devreyle dengeleyerek kuantalanmış kenar taşınımını 4,2 kelvinde ve daha yüksek akımlarda daha kararlı hale getirdi.[1]

Buradaki mühendislik içgörüsü, malzemeyi baştan yapmak yerine ölçüm düzenindeki asimetriyi azaltmak. Devre, kenarlardan birinin diğerinden daha fazla elektrik alan görmesini önlüyor; böylece kuantalanmış rejimin bozulduğu akım eşiği yükseliyor. Bu, temel etkinin yeni bir keşfi değil, onu daha az kırılgan kılan bir kontrol katmanı.[1]

4,2 kelvin başarısının ölçüm sınırı

Sonuç, h/e² kuantum direnç değerinin 4,2 kelvinde metroloji doğruluğuyla doğrudan ölçüldüğü anlamına gelmiyor. Araştırmacılar, ek iletkenlik nedeniyle o sıcaklıkta gereken kesinlikte doğrudan ölçüm yapamadıklarını belirtiyor. Gösterdikleri şey, dengeleme altında kuantalanmış kenar taşınımının sıcaklık ve akıma karşı daha dayanıklı hale gelmesi.[1]

Bu ayrım, gösteri ile teslimat arasındaki mesafeyi doğru kuruyor. Sıvı helyum sıcaklığında daha dayanıklı bir rejim, çok daha karmaşık milikelvin soğutmaya bağımlılığı azaltabilir. Fakat bir direnç standardı olmak için yalnızca platonun görünmesi değil; h/e² değerinin belirsizlik bütçesi içinde tekrarlanarak ölçülmesi gerekir. Sıradaki eşik, tam olarak bu metrolojik doğrulama.[1]

Işın gibi ilerleyen ısı

UCLA ekibi, bor arsenür kristalinde oda sıcaklığında ışın benzeri sıcaklık desenleri ölçtü. İlk ilke Boltzmann taşınım benzetimleriyle uyuşan desenler, uzun yayılım mesafesine sahip denge dışı fononların kristal yönelimine bağlı olarak uzayda yeniden dağılmasından kaynaklanıyor. Ekip aynı simetriyi birden çok örnekte doğruladı; fonon odaklanması daha önce deneysel olarak kriyojenik sıcaklıklarla sınırlıydı.[2]

Deney, nanoskopik sıcaklık haritalamayla oda sıcaklığında yönelime bağlı fonon taşınımını gösteriyor; henüz tamamlanmış bir soğutma aygıtı sunmuyor. Bir yongaya entegrasyon, üretilebilir kristal geometrisi, arayüz kayıpları ve gerçek yük altında ısı uzaklaştırma henüz sınanmadı. Uygulamaya giden en güvenilir yol, önce aynı odaklanmayı aygıt ölçeğinde ve tekrarlı ısı çevrimlerinde koruyabilmek.[2]