Elektroner kan störa på samma sätt som vatten, akustiska eller lätta vågor gör det. När det används i fasta material, sådana effekter lovar ny funktionalitet för elektroniska enheter, i vilka element som interferometrar, linser eller kollimatorer skulle kunna integreras för att kontrollera elektroner i skalan av mirko- och nanometer. Dock, hittills har sådana effekter visats huvudsakligen i endimensionella enheter, till exempel i nanorör, eller under specifika förhållanden i tvådimensionella grafenenheter. Skriver in Fysisk granskning X , ett samarbete inklusive Institutionen för fysik grupper av Klaus Ensslin, Thomas Ihn och Werner Wegscheider i laboratoriet för fasta tillståndets fysik och Oded Zilberberg vid Institutet för teoretisk fysik, introducerar nu ett nytt allmänt scenario för att realisera elektronoptik i två dimensioner.

Den huvudsakliga funktionella principen för optiska interferometrar är interferensen av monokromatiska vågor som utbreder sig i samma riktning. I sådana interferometrar, interferensen kan observeras som en periodisk svängning av den överförda intensiteten vid variation av ljusets våglängd. Dock, interferensmönstrets period beror starkt på ljusets infallsvinkel, och, som ett resultat, interferensmönstret beräknas i medeltal om ljus skickas genom interferometern vid alla möjliga infallsvinklar på en gång. Samma argument gäller för interferensen av materiavågor som beskrivs av kvantmekaniken, och i synnerhet till interferometrar i vilka elektroner interfererar.

Som en del av deras Ph.D. projekt, experimentalisten Matija Karalic och teoretikern Antonio Štrkalj har undersökt fenomenet elektronisk interferens i ett halvledarsystem bestående av två kopplade halvledarlager, InAs och GaSb. De upptäckte att bandinversionen och hybridiseringen som finns i detta system ger en ny transportmekanism som garanterar icke-försvinnande störningar även när alla infallsvinklar inträffar. Genom en kombination av transportmätningar och teoretisk modellering, de fann att deras enheter fungerar som en Fabry-Pérot-interferometer där elektroner och hål bildar hybridtillstånd och stör.

Betydelsen av dessa resultat går betydligt längre än den specifika InAs/GaSb-förverkligandet som utforskas i detta arbete, eftersom den rapporterade mekanismen endast kräver de två ingredienserna bandinversion och hybridisering. Därför är nya vägar öppna för tekniska elektron-optiska fenomen i en mängd olika material.