מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
פרופ' יובל אורג
פיסיקה של חומר מעובה
מכון ויצמן למדע
ד"ר הדס שטריקמן
פיסיקה של חומר מעובה
מכון ויצמן למדע
פרופ' יוסף אמרי
פיסיקה של חומר מעובה
מכון ויצמן למדע
פרופ' אלכסנדר פלבסקי
ביה"ס לפיסיקה ואסטרונומיה
אוניברסיטת תל-אביב
מדעים מדוייקים וטכנולוגיה
תקופת המחקר
2012-2016

בחיפוש אחר מצבי צבירה חדשים

לחומר יש מספר מצבי צבירה: גז, נוזל, מוצק ופלזמה ידועים לכולם, אך קיימים גם מגנטיות, על-מוליכות, מוליכים למחצה ועוד מספר לא גדול של מצבי צבירה. במחקר זה בחנו כיצד שילוב של על-מוליכים - חומרים שמעבירים חשמל כמעט ללא התנגדות - בטמפרטורה נמוכה עם חצאי מוליכים, מוביל ליצירת סוג חדש של על-מוליך שעשויה להיות לו תרומה לפיתוח מחשבים קוואנטיים

נכתב ע''י יובל אורג, 15 אוק 2016

במחקר זה שיתפו פעולה חוקרי פיזיקה ניסיונית - העושים עבודתם במעבדה, מגדלים חומרים חדשים, בוחנים את תכונותיהם הייחודיות, מייצרים התקנים מתקדמים ומודדים את ביצועיהם; עם חוקרי פיזיקה עיונית - המפתחים מודלים מתמטיים שמתארים נכוחה את המערכות שגודלו ועובדו להתקנים במטרה להבין את תוצאות המדידה, ומציעים ניסויים חדשים שיאששו את התאוריה שפיתחו בתקווה לגילוי מצבים חדשים של החומר. לחומר יש מספר מצבי צבירה: גז, נוזל, מוצק ופלזמה ידועים לכולם, אך קיימים גם מגנטיות, על-מוליכות, מוליכים למחצה ועוד מספר לא גדול של מצבי צבירה. בהיסטוריה המדעית ישנן מספר דוגמאות שמראות איך תגלית של מצב צבירה חדש הובילה למהפכה משמעותית לא רק בצורה שבה אנו מבינים את העולם סביבנו, אלא גם בחיי היום-יום - המפורסמת שבהן היא השימוש במוליך למחצה לבניית הטרנזיסטורים הראשונים שהובילה למהפכת המזעור. במחקר זה בחנו כיצד הכלאה של על-מוליכים - חומרים שמעבירים חשמל כמעט ללא התנגדות - בטמפרטורה נמוכה (כמעלה אחת מעל האפס המוחלט) עם חצאי מוליכים, שעשויים מגבישים כבדים יחסית שגודלו במעבדה בצורה של חוטים מזעריים (בקוטר עשרות ננומטר בלבד ובאורך של כחמישה מיקרוני המטר), מוביל ליצירת סוג חדש של על-מוליך שנודע בשם על-מוליך טופולוגי. בקצוות הסוג החדש של העל-מוליך נוצרים בחומר מצבי קצה מיוחדים שמזכירים במידה רבה את חלקיקי המיוראנה – חלקיקים שהם אנטי-חלקיקים של עצמם. למצבים אלה ישנה חשיבות רבה בפיתוחים עתידיים של מחשבים קוואנטיים. במהלך המחקר גודלו החוטים ונבחן בקפידה המבנה הגבישי שלהם וכיצד הוא משפיע על תכונות ההולכה. נמדדו חוזקם של כוחות הדחייה בין האלקטרונים שנעים בתוך החוטים, וחושבו באופן תיאורטי התכונות המגנטיות של מצבי הקצה וכיצד יהיה אפשר לתמרן אותם על מנת שנוכל להשתמש בהם לפעולות קוואנטיות. למדנו רבות על המצבים הטופולוגיים החדשים ופתחנו דלתות חדשות לדרך ארוכה: אנו סקרנים לגלות לאן היא תוביל.

פורסם בתאריך - 13-ינואר-2020 - התכנים נכונים ליום הפרסום

מילות מפתח

לא הוזנו מילות מפתח
פורסם בתאריך - 13-ינואר-2020 - התכנים נכונים ליום הפרסום