Ученые американского Университета Ратджерса впервые смогли обнаружить дробный квантовый эффект Холла в однослойном графене. Эффект Холла состоит в том, что в проводнике с током, помещенном в магнитное поле, перпендикулярное направлению тока, возникает электрическое поле в направлении, перпендикулярном направлениям тока и магнитного поля. Суть квантового эффекта Холла состоит в проводимости двумерного электронного газа в сильных магнитных полях и при низких температурах, а дробный квантовый эффект Холла состоит в наличии неизменного поперечного сопротивления при определенных условиях. Этот эффект, при котором образуются квазичастицы в долей заряда электрона, может найти широкое использование в электронике.
Графен — это слой атомов углерода толщиной в один атом, которые составляют двумерную кристаллическую решетку. Все предыдущие попытки обнаружить дробный квантовый эффект Холла в этой структуре оказывались неудачными. Группе исследователей во главе с Евой Андрей удалось зафиксировать этот эффект.
В своей работе ученые приняли меры, чтобы устранить влияние примесей диэлектрика, которыми они объясняют предыдущие неудачи. Применив меры по нейтрализации вклада неоднородностей диэлектрика и новый датчики, исследователи и обнаружили эффект. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.