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실험에 따르면 비정상적인 양자 효과를 실현하기 위해 가장자리가 필요하지 않습니다.

분수 양자 홀 (FQH) 효과는 2 차원 전자 시스템이 매우 저온에서 강한 자기장을받을 때 발생하는 이국적인 양자 현상이다. 이 효과에서, 전자는 마치 전자 전하의 일부가있는 것처럼 행동하기 시작하여 놀라운 물리학을 야기합니다. 가장자리는 전통적으로 전자를 제한하는 데있어 FQH 효과를 실현하는 데 결정적인 것으로 간주되었지만, 최근의 이론적 제안은 가장자리가없는 시스템에서도 FQH 효과를 실현할 가능성을 제안했습니다. 그러한 이론적 가능성 중 하나는 가장자리없이 벌크에 FQH 액 적을 형성하여 "플로팅 FQH 상"으로 알려진 위상으로 이어진다.

이 팀은 Kenji Watanabe 교수, Takashi Taniguchi 교수 및 Makoto Koshino 부교수가 이끄는이 팀은 Twisted Bilayer 그래 핀으로 알려진 새로운 클래스의 2 차원 재료에 대해 저온 수송 실험을 수행했습니다. 높은 자기장 하에서 이러한 재료의 전자 특성을 연구함으로써 팀은 중요한 돌파구를 만들었습니다. 그들은 예상치 못한 양자화 된 홀 전도도, FQH 효과의 특성이지만 눈에 띄는 가장자리가 존재하지 않는 놀라운 단열 단계를 발견했습니다.

이 팀은 또한 토폴로지 절연체와 관련된 관찰 된 양자화 된 홀 전도도에 대한 대안 적 설명을 배제했다. 그들의 결과는 플로팅 FQH 단계의 이론적 예측을 강력하게지지하며, FQH 효과를 실현하기 위해 실제로 가장자리가 필요하지 않음을 확인합니다.

근본적인 중요성 외에도, 발견은 새로운 전자 장치의 개발에 잠재적 인 영향을 미칩니다. Edge-Free FQH상은 이국적인 분수 양자 여기을 탐색하기위한 새로운 플랫폼을 제공하며, 가장자리에 의존하지 않고 필드 효과 트랜지스터 및 양자 홀 막대 구조와 같은 새로운 유형의 전자 장치의 개발로 이어질 수 있습니다.

이 연구는 Edge-Free FQH 효과에 대한 설득력있는 증거를 제공하여 기본 양자 현상을 탐색하고 응축 된 물질 물리학에 대한 우리의 이해를 발전시키기위한 새로운 길을 열어줍니다.

이 연구는 유명한 저널 자연에 발표되었습니다.

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