Courtesy of InterestingEngineering

Peneliti Rekam Gerakan Atom Cepat di Bahan Tipis untuk Kendalikan Quantum

Tujuan artikel ini adalah menjelaskan bagaimana para peneliti berhasil menangkap dan merekam gerakan dinamis atom dalam bahan moiré menggunakan cahaya dan deteksi ultracepat, sehingga membuka kemungkinan mengendalikan sifat kuantum bahan dalam waktu nyata.

13 Nov 2025, 02.14 WIB

251 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Gerakan atom dalam material moiré dapat dikendalikan secara dinamis dengan cahaya.
Teknik difraksi elektron ultracepat memungkinkan pengamatan gerakan atom yang sangat cepat.
Material ini memiliki potensi untuk mengubah cara kita memahami dan memanipulasi sifat kuantum.

Ithaca, Amerika Serikat - Para ilmuwan dari Universitas Cornell dan Stanford telah menemukan cara merekam gerakan atom yang sangat cepat dalam bahan yang sangat tipis, yang disebut bahan moiré. Bahan ini terdiri dari beberapa lapisan atom yang disusun dan sedikit diputar satu sama lain, sehingga memiliki sifat aneh seperti superkonduktor atau magnet.

Meskipun sebelumnya para peneliti hanya bisa menebak-nebak bagaimana atom-atom ini bergerak saat terkena cahaya, kini mereka berhasil melihat langsung proses itu menggunakan teknik khusus berkecepatan tinggi yang disebut electron diffraction.

Instrumen bernama EMPAD yang dibuat di Cornell dipadukan dengan detektor ultra-sensitif memungkinkan tim merekam gerakan atom saat lapisan-lapisan dalam bahan itu berputar dan berayun, seolah menari dalam waktu yang sangat singkat.

Penemuan ini menunjukkan bahwa struktur atom dalam bahan moiré tidaklah statis dan kaku seperti yang diyakini sebelumnya. Sebaliknya, mereka bisa bergerak dengan ritme yang teratur ketika terkena cahaya, membuka kemungkinan baru dalam ilmu material dan fisika kuantum.

Kolaborasi antara keahlian di bidang bahan dari Stanford dan teknik mikroskop elektron dari Cornell menjadi kunci keberhasilan penelitian ini, dan mereka akan melanjutkan studi dengan material dan sudut putar baru untuk lebih memahami dan mengendalikan sifat kuantum secara langsung.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/atoms-dance-light-moire-materials

Analisis Ahli

Jared Maxson

"Meningkatkan kecepatan pengambilan gambar atom membuka kemungkinan eksplorasi dinamis bahan yang belum pernah terbayangkan sebelumnya."

Fang Liu

"Gerakan dinamis atom dalam lapisan moiré dapat membuka pemahaman baru dalam manipulasi sifat material kuantum secara real time."

Cameron Duncan

"Kustomisasi perangkat keras menjadi kunci utama dalam keberhasilan mendeteksi sinyal moiré ultracepat ini."

Analisis Kami

"Penemuan ini merupakan terobosan besar yang menantang anggapan lama bahwa struktur atom pada bahan moiré tetap statis setelah dirakit. Dengan kemampuan untuk memanipulasi dan mengamati gerakan atom secara langsung, kita akan melihat percepatan inovasi dalam material kuantum yang dapat berubah fungsi dengan cepat menggunakan cahaya, yang bisa merevolusi teknologi nanomaterial dan elektronik kuantum."

Prediksi Kami

Di masa depan, teknologi ini dapat memungkinkan pengendalian langsung dan real-time sifat kuantum bahan moiré, membuka jalan bagi aplikasi baru dalam elektronik kuantum dan material superkonduktor yang dapat diatur dengan cahaya.