Исследователи из Университета Райса продемонстрировали удивительный прорыв, показав, как фононы, мельчайшие единицы тепла и звука, могут интерферировать подобно волнам, усиливая или гася друг друга. Это открытие не только увеличивает точность сенсоров, но и прокладывает путь для новых квантовых вычислительных технологий. Информацию опубликовал портал Rutab.net.
Главным объектом исследования стало явление резонанса Фано, позволяющее фононам с разными частотными распределениями взаимодействовать намного сильнее, чем считалось ранее. Ведущий автор, Кунян Чжан, отметил, что фононы способны сохранять волновое поведение долго, что делает их перспективными для создания устойчивых и высокопроизводительных устройств.
Используя двумерный металл на подложке из карбида кремния, команда из Университета Райса применила инновационный метод конфайнментной гетероэпитаксии. Благодаря этому удалось интегрировать фононы так, чтобы они запускали и усиливали интерференцию в системе, достигая рекордных уровней.
Метод рамановской спектроскопии позволил учёным наблюдать асимметричные спектры и антирезонансные картины, показывающие чувствительность фононной интерференции к поверхности карбида кремния. Настолько, что даже одна молекула красителя кардинально изменяла спектр. Это открытие позволяет проводить безындикаторную детекцию молекул, упрощая и удешевляя процесс.
Чистота фононной интерференции, наблюдаемая только в уникальной структуре 2D-металла/карбида кремния, отсутствовала в более традиционных металлах, что подчёркивает уникальные квантовые свойства созданного интерфейса. Исследователи также планируют изучить другие металлы, такие как галлий или индий, для создания аналогичных эффектов.
Шэнси Хуанг, доцент Университета Райса, подчеркнул, что данный метод обеспечивает высокую чувствительность без сложной настройки. Этот фононный подход продвигает молекулярное зондирование и открывает перспективы в управлении теплом, сборе энергии и квантовых технологиях.
Достигнут рекордный эффект памяти в высокоэнтропийных сплавах. Исследования показали, что при напряжении более 150 мегапаскалей конкуренция между пластической деформацией и фазовым переходом ограничивает эффект памяти до 13,8%. Это важно для разработки сплавов с улучшенными характеристиками.