Hva er Mottness?

December 21  by Eliza

Mottness er en samlet isolasjonskvalitet som forbedrer anti-ferromagnetisme, og studeres i kondenserte fasers fysikk for Mott isolatorer (MI). MI-er oppkalt etter Sir Nevill Francis Mott, en 20. århundre engelsk fysiker som vant Nobelprisen i fysikk i 1977. Mott isolatorer er en unik tilstand av vanligvis kjølte uansett prøvene blir studert som superledere som, i band gap teorien skal vise metallic egenskaper, men på grunn av elektronelektron interaksjoner, faktisk virke som isolatorer. Som en styrke kvalitet til antiferromagentism, er mottness et generelt begrep som omfatter alle tidligere ukjente fysiske egenskaper som øker antiferromagnetic tilstand. Disse egenskapene kan inkludere fysikk observasjoner for eksempel en endring i den grønne funksjon i mange-kroppen teori og to sign endringer av Hall-koeffisienten for spenningsforskjeller på tvers av en dirigent.

Studiet av mottness og Mott isolator er av økende interesse for fysikk forskning som i 2011 på grunn av deres bruk i områder som for eksempel at av høytemperatur superledere. Tradisjonelt har mottness blitt undersøkt ved å avkjøle en gass slik som rubidium til en tilstand nær det absolutte null og avgrense gassen både optisk og magnetisk. Denne tilstanden av saken er kjent som en Bose-Einstein kondensat, og besitter unike kvaliteter som evnen til å bremse ned lys til nesten en stillstand som fotoner passere gjennom den. De enkelte begrenset partikler er kjent som bosoner, men ytterligere undersøkelser som 2008 indikerer at en Mott isolator kan brukes til å felle fermionene samt og fører til en mer kompleks optisk gitter som støtter høytemperatur superledere.

Den optiske gitter som viser Mott isolator funksjoner er skapt ved å dirigere tre laserstråler for å krysse i Bose-Einstein kondensat som en superflytende (SF). Kvantetilstand av materialet kan deretter bli innstilt til å ha individuelle overgangsområder av SF til MI kvalitet ved å justere strømmen av lasere eller den karakteristiske tettheten av kondensatet selv. Slik fysikk forskning på mottness har potensial til å skape en rekke kvante-optisk stater i SF til MI materie som kan avgi lyspulser på kommando. Teoretisk vil slik forskning til slutt åpne veien til å skape optiske kvantedatamaskin mikroprosessorer som ville være hundrevis av millioner ganger raskere enn dagens mikroprosessorer. Den microprocesssor selv ville bli bygget på kvante logiske porter på sub-atomært nivå, noe som gjør dem mange størrelsesordener mindre enn de minste transistorer som finnes i databrikker som i 2011.

  • Sir Nevill Francis Mott, en 20. århundre engelsk fysiker, vant Nobelprisen i fysikk i 1977.