Qrafendə Yük və İstilik Axını Üzrə Yeni Kəşflər

Son tədqiqatlar, qrafen materialının Dirak nöqtəsinə yaxın vəziyyətdə kvant kritik Dirak mayesi olaraq adlandırılan xüsusi bir fazada olduğunu göstərir. Bu fazada həm istilik, həm də yük axını kvant mexanikası qanunlarına uyğun olaraq müəyyən xüsusiyyətlərə malikdir. Bu tədqiqat, qrafenin elektrik və istilik keçiriciliyinin bir-biri ilə tərs mütənasib olduğunu və keçiriciliyin müəyyən bir kvantlaşdırılmış dəyərə çatdığını aşkar etmişdir.

Dirak Mayesi və Hidrodinamik Xüsusiyyətlər

Dirak nöqtəsində qrafen, kvant kritik maye kimi davranır. Bu fazada yükün viskoz axını müşahidə edilmişdir. Lakin keçiriciliyin kvantlaşdırılmış dəyəri eksperimental olaraq indiyədək təsdiqlənməmişdi. Bu tədqiqatda, yüksək keyfiyyətli qrafen cihazları istifadə edilərək, həm istilik, həm də elektrik keçiriciliyi ölçülmüş və onların kvant kritik nöqtədə nəzəri olaraq proqnozlaşdırılan dəyərlərə uyğun olduğu göstərilmişdir.

Wiedemann–Franz Qanununun Pozulması

Tədqiqatın ən maraqlı nəticələrindən biri, Wiedemann–Franz qanununun böyük bir pozuntusunun müşahidə olunmasıdır. Bu qanun klassik olaraq istilik və elektrik keçiriciliyinin müəyyən bir əlaqədə olduğunu bildirir. Lakin Dirak nöqtəsinə yaxın temperaturda, Lorentz sayı bu klassik dəyəri 200 dəfədən çox aşaraq qeyri-adi bir nəticə ortaya qoymuşdur.

Yüksək Temperaturda Viskozluq və Entropiya

Qrafenin ən təmiz cihazlarında yüksək temperaturda dinamik viskozluq və entropiya sıxlığı arasındakı nisbət minimal viskoz kvant mayesinin nəzəri dəyərinə çox yaxınlaşır. Bu, qrafenin təkcə elektrik deyil, həm də istilik axınlarının idarə olunmasında unikal imkanlara malik olduğunu göstərir.

Elmi və Texnoloji Perspektivlər

Bu tədqiqat, qrafenin kvant hidrodinamikası və onun unikal istilik-elektrik xüsusiyyətləri haqqında dərin biliklər təqdim edir. Bu, gələcəkdə yüksək effektiv enerji cihazlarının hazırlanmasında və fundamental fizika qanunlarının daha yaxşı anlaşılmasında əhəmiyyətli rol oynaya bilər.