Elektronen kunnen zich gedragen als een quantumvloeistof

De Nederlandse Universiteit van Amsterdam laat zien dat een materiaal kan overgaan van een normale metaaltoestand in een meer exotische toestand die bekendstaat als een ‘ladingsdichtheidsgolf’.

Trefwoorden: #elektronen, #quantum, #research, #universiteit

Lees verder

research

( Foto: Universiteit van Amsterdam )

ENGINEERINGNET.BE - Het materiaal is een transitiemetaal-dichalcogenide, VSe2, zo genoemd omdat het gemaakt is van elementen uit de transitiemetaal-rij en de chalcogenide-kolom van het periodiek systeem.

Dit gelaagde materiaal bestaat uit atomen van vanadium en selenium. Als de temperatuur wordt verlaagd, ondergaat het materiaal een faseovergang naar een ladingsdichtheidsgolf-toestand.

Hierbij verandert het van een gewoon metaal in een toestand waarin de elektronen zich gedragen als een ‘quantumvloeistof’.

Om de golf die de elektronen daarbij vormen, de zogeheten ladingsdichtheidsgolf, te kunnen waarnemen en bestuderen, gebruikten de onderzoekers een techniek die bekendstaat als optische spectroscopie.

Dit maakt het mogelijk om de ‘klotsende’ beweging van de dichtheidsgolf, terwijl die reageert op het elektrische veld van licht, te bestuderen. De uitwijking in de beweging wordt groter naarmate de temperatuur lager wordt.

Deze beweging is normaal gesproken moeilijk te meten, aangezien de golfbeweging verstoord kan worden door kleine gebreken en onzuiverheden in het kristal.

Recente vooruitgang in de kristalgroei minimaliseren het aantal gebreken in VSe2 en maken het mogelijk om kenmerken van de moeilijk waarneembare ladingsdichtheidsgolf te zien.