הרצאת צהרי יום א': קוביות "לגו" בעובי אטום בודד ומצבי יסוד קוונטים "מלאכותיים"

​Zoom: https://us02web.zoom.us/j/96798751503

תקציר:

מה קורה לחומר כאשר מרדדים את הגביש עוד ועוד?

אחת שמתקרבים לסקלה השריגית, גלי האלקטרונים בגביש מתארגנים למצבי "תנע-אנרגיה" המאפשרים תופעות ותכונות שאינן זמינות במבנה התלת-מימדי המאקרוסקופי.

לעומת זאת, לא יתכן קיום של חומרים בעובי אטום בודד שכן שכבה כה דקה תתקפל או תתפרק מיד. כך לפחות חשבנו עד 2004 – השנה בה שכבה אטומית של אטומי פחמן – "גרפן" - בודדה לראשונה.

מלבד היותו החומר החזק והגמיש ביותר בטבע, המוליך הטוב ביותר (למטען וחום) ועוד, גרפן מאפשר לחקור במעבדה  אלקטרונים אולטרה-יחסותיים (מעבר למאיצים החזקים ביותר), ליצור מוליכי על חדשים (ע"י סיבוב גרפן אחד ביחס לאחר), ולממש מצבים טופולוגיים מרתקים (מעבר למודל הסטנדרטי) שמאכלסים חלקיקים שאינם בוזונים או פרמיונים עם פוטנציאל לחישוב קוואנטי עתידי.

היום ניתן לרדד מספר רב של חומרים שכבתיים בנוסף לגרפן עד כדי קבוע שריג בודד, ולאחר מכן להרכיב אותם יחד לגבישים מלאכותיים - כמו קוביות "לגו". האתגר הוא לחזות ו"להנדס" מצבי יסוד קוואנטים חדשים.