ผลลัพธ์ของการค้นพบนี้สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ที่ทนต่อสนามแม่เหล็กแรงสูงได้
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ นำโดย Andrei Geim ผู้ชนะรางวัลโนเบล ได้ค้นพบกลุ่มใหม่ของอนุภาคควอซิเพิลในกราฟีน โบรอนไนไตรด์ พวกเขาถูกเรียกว่า "Brown-Zach fermions"; บทความเกี่ยวกับเรื่องนี้ถูกตีพิมพ์ใน Nature Communications
การค้นพบนี้เกิดขึ้นจากการทำงานอย่างรอบคอบในเนื้อหาที่อยู่ระหว่างการศึกษา นักวิทยาศาสตร์สามารถจัดวางโครงตาข่ายอะตอมของชั้นกราฟีนกับชั้นฉนวนโบรอนไนไตรด์ได้อย่างชัดเจน ซึ่งส่งผลให้คุณสมบัติของกราฟีนเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก
Julien Barrier และ Piranavan Cumarawadivel กล่าวว่า "ในสนามแม่เหล็กที่เป็นศูนย์ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง และหากคุณใส่สนามแม่เหล็กเข้าไป พวกมันจะเริ่มเคลื่อนที่เป็นแนวโค้ง "ในชั้นกราฟีนซึ่งอยู่ในแนวเดียวกับโบรอนไนไตรด์ วิถีโคจรก็เริ่มโค้งงอเช่นกัน แต่ถ้าคุณตั้งค่าสนามแม่เหล็กด้วยพารามิเตอร์บางอย่าง อนุภาคจะเคลื่อนที่ไปตามวิถีทางตรงอีกครั้ง ราวกับว่าสนามแม่เหล็กไม่ได้อยู่ที่นั่นแล้ว!"
พฤติกรรมของอิเล็กตรอนนี้แตกต่างอย่างมากจากการทำนายตามทฤษฎี นักวิทยาศาสตร์เชื่อมโยงปรากฏการณ์นี้กับการก่อตัวของ quasiparticles ใหม่ที่มีความคล่องตัวสูงในสนามแม่เหล็กแรงสูง จนถึงปัจจุบัน พฤติกรรมรวมของอิเล็กตรอนในกราฟีนได้รับการพิจารณาในแง่ของเฟอร์มิออน Dirac - quasiparticles ที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว (เช่น การขาดมวล) ที่ทำซ้ำในสนามแม่เหล็กแรงสูง อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่อนุญาตให้มีการอธิบายผลการทดลองบางอย่าง
ผู้เขียนงานเสนอ "Brown-Zack fermions" เป็นตระกูลของ quasiparticles ที่มีอยู่ใน graphene superlattices (ผลึกคริสตัลที่มีศักยภาพเป็นระยะเพิ่มเติม) ในสนามแม่เหล็กแรงสูง พวกมันสามารถคิดได้ว่าเป็นการสั่นสะเทือนรวมของอิเล็กตรอนในชั้นกราฟีน ซึ่งรวมกันมีลักษณะเหมือนอนุภาคมวลเป็นศูนย์ขนาดยักษ์
เนื่องจากคุณสมบัติของพวกมัน ควอซิอนุภาคจึงแทบจะไม่ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็ก และสามารถเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่เป็นเส้นตรงและอยู่ภายใต้อิทธิพลของแม่เหล็กที่แรงมาก "Brown-Zack fermions" ยังคงเส้นทางการเคลื่อนไหวแม้อยู่ภายใต้อิทธิพลของสนามที่มีการเหนี่ยวนำของเทสลา 16 ตัว - มากกว่าสนามแม่เหล็กของโลก 500,000 เท่า!
ผลลัพธ์ของการค้นพบนี้สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ที่ทนต่อสนามแม่เหล็กแรงสูงได้ นักวิจัยแนะนำว่า quasiparticles ดังกล่าวสามารถสังเกตได้จริง ไม่เพียงแต่ในกราฟีน-โบรอนไนไตรด์ แต่ยังพบในวัสดุสองมิติอื่นๆ ด้วย
ก่อนหน้านี้ เรายังได้รายงานเกี่ยวกับการค้นพบโดยบังเอิญโดยนักฟิสิกส์ที่ทำให้ปฏิกิริยาฟิวชันเสถียร เช่นเดียวกับกรณีแรกที่ได้รับการยืนยันว่าเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง