Forscher des Indian Institute of Science und des japanischen National Institute for Materials Science haben in „Nature Physics“ eine bahnbrechende Studie veröffentlicht, die ein seltenes Quantenfluid in Graphen identifiziert. Dieses aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen bestehende Material zeigt unter bestimmten Bedingungen ein anomales Verhalten bei seiner elektrischen und thermischen Leitfähigkeit und bietet so eine neue Plattform für die Erforschung der Quantenphysik.
Das Team stellte hochreine Graphenproben her und maß deren elektrische und thermische Leitfähigkeit. Dabei entdeckten sie eine umgekehrte Beziehung zwischen beiden. Dies verstößt direkt gegen das Wiedemann-Franz-Gesetz, welches besagt, dass die Wärme- und Elektrizitätsleitung in Metallen proportional zueinander sein sollten. In den Experimenten wurde eine Abweichung von diesem Gesetz um mehr als das 200-fache beobachtet, was auf eine signifikante Trennung der Transportmechanismen für elektrische Ladung und Wärme hindeutet.
Die Ergebnisse stellen nicht nur grundlegende physikalische Gesetze in Frage, sondern zeigen auch das Potenzial von Graphen für die Erforschung extremer physikalischer Phänomene auf. Wissenschaftler können damit Konzepte wie die Thermodynamik schwarzer Löcher im Labor simulieren, die Entwicklung hochempfindlicher Quantensensoren vorantreiben und Wege für zukünftige Quantentechnologie-Anwendungen ebnen.
Veröffentlichungsdetails: Autoren: Arindam Ghosh, Aniket Majumdar, Nisarg Chadha, Pritam Pal, Akash Gugnani, Bhaskar Ghawri, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Subroto Mukerjee, Arindam Ghosh; Titel: „Graphene just defied a fundamental law of physics“; Veröffentlicht in: „Nature Physics“ (2025); Journal-Information: Nature Physics
