Një studim i ri ndërkombëtar ka zbuluar se brezat elektronikë të sheshtë në superpërçues mund të ndikojnë drejtpërdrejt në vetitë kuantike të materialeve, duke hapur rrugë të reja për zhvillimin e teknologjive të avancuara si informatika kuantike dhe materialet e gjeneratës së ardhshme.
Hulumtimi, i botuar në revistën shkencore Nature Communications, është udhëhequr nga Pengcheng Dai, Ming Yi dhe Qimiao Si nga Universiteti Rice në SHBA, në bashkëpunim me Di-Jing Huang nga Qendra Kombëtare e Kërkimit të Rrezatimit Sinkrotron të Tajvanit. Fokus i tij ishte metali kagome me bazë kromi, CsCr₃Sb₅, i cili shfaq vetitë e rralla të brezave aktivë të sheshtë.
Metalet kagome, të njohura për rrjetat e tyre dy-dimensionale të formuara nga trekëndësha të ndarë, janë studiuar gjerësisht për vetitë unike elektronike. Deri tani, në shumicën e këtyre materialeve, brezat e sheshtë ndodheshin shumë larg niveleve aktive të energjisë për të ndikuar realisht në sjellje. Por tek CsCr₃Sb₅, studiuesit kanë vërtetuar se këta breza janë drejtpërdrejt të përfshirë në superpërçueshmëri dhe magnetizëm, duke e bërë këtë material një platformë të veçantë për të eksploruar fenomene kuantike.
Përmes një kombinimi të spektroskopisë së fotoemisionit me zgjidhje këndore (ARPES) dhe shpërndarjes joelastike rezonante të rrezeve X (RIXS), ekipi arriti të hartojë mënyrat e elektroneve dhe të zbulojë nënshkrime të orbitaleve molekulare kompakte. Këto të dhëna ofrojnë prova të drejtpërdrejta se brezat e sheshtë në CsCr₃Sb₅ formësojnë aktivisht vetitë elektronike dhe magnetike, në vend që të mbeten pasivë.
Studiuesit vunë në dukje se ky avancim u mundësua nga kristale jashtëzakonisht të mëdha dhe të pastërta të CsCr₃Sb₅, të prodhuara përmes një metode të rafinuar sinteze – rreth 100 herë më të mëdha se në studimet e mëparshme.
Sipas ekipit shkencor, ky zbulim konfirmon parashikime të mëparshme teorike dhe hap rrugën për inxhinierinë e superpërçueshmërisë ekzotike përmes kontrollit kimik dhe strukturor. Në praktikë, kjo do të thotë se shkencëtarët mund të manipulojnë vetitë kuantike të materialeve për të projektuar superpërçues të rinj jokonvencionalë, të cilët mund të luajnë rol kyç në zhvillimin e informatikës kuantike dhe teknologjive të avancuara energjetike.
