Cara Baru Mendeteksi Efek Hall Kuantum Fraksional dengan Termopower di Grafena

Penelitian terbaru mengungkapkan fenomena menarik yang terjadi pada lapisan tipis elektron yang sangat dingin dan terjebak dalam medan magnet kuat. Dalam kondisi ekstrem, elektron yang biasanya bergerak secara independen mulai berperilaku secara terkoordinasi, membentuk keadaan kuantum baru yang disebut efek Hall kuantum fraksional (FQH). Keadaan ini penting karena dapat membantu pengembangan komputer kuantum topologis yang lebih stabil dan aplikasi material kuantum baru. Tim peneliti menemukan cara baru untuk mendeteksi FQH dengan menggunakan termopower, yaitu kemampuan material untuk menghasilkan tegangan kecil ketika satu sisi dipanaskan dan sisi lainnya tetap dingin. Dengan mengukur tegangan ini, peneliti dapat mengetahui entropi sistem, yang berkaitan erat dengan perilaku kuantum FQH. Mereka menggunakan grafena bilayer yang disusun secara Bernal, yang memiliki struktur unik yang mempengaruhi gerakan elektron, sehingga menjadi platform yang baik untuk mempelajari efek kuantum. Hasil pengukuran termopower menunjukkan sinyal FQH dengan sensitivitas yang luar biasa, yang tidak dapat dicapai dengan metode resistivitas tradisional. Penemuan ini membuka jalan bagi penelitian lebih lanjut tentang keadaan kuantum yang terkoordinasi dan topologis dalam sistem grafena, termasuk material moiré. Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Nature Physics dan diharapkan dapat membantu kita memahami potensi sejati dari efek FQH.