Kredit:AlexanderAlUS/Wikipedia/CC BY-SA 3.0
Det enkolatom-tjocka materialet, grafen, med krusningar är inte lätt att förstå. Istället för att skapa sådana krusningar fysiskt, fysiker som undersöker den här typen av ovanligt format material förlitar sig på en kvantsimulator. Den består av ett konstgjort ljusgitter - kallat ultrakallt optiskt gitter - som liknar ägg i hålrummen i en äggbricka. Detta tillvägagångssätt gjorde det möjligt för ett team av teoretiska fysiker från Indien att kasta lite ljus - bokstavligen och bildligt - på egenskaperna hos krusad grafen. Dessa fynd har just publicerats i EPJ B av Tridev Mishra och kollegor från Birla Institute of Technology and Science, i Pilani, Indien. I sista hand, detta arbete kan hitta tillämpningar i nya grafenbaserade sensorer.
Optiska galler är perfekta simulatorer. De är som minilaboratorier lämpliga för att studera responsen hos ett material efter att det har utsatts för kontrollerbara parametrar som inducerar en deformation. Det som gör just denna studieroman är att teamet har lyckats kontrollera skapandet av ett krökt utrymme eller krusningar i grafen genom att förlita sig på en optisk gittersimulator. Författarna har alltså utvecklat en teori som beskriver hur en sekvens av pulser, vars amplitud kan moduleras, ändrar ett optiskt gitter - specifikt, bakgrundsgeometrin för dess ingående partiklar. Tidigare modelleringsförsök beskrev endast statiskt krökt grafen.
Mishra och kollegor har upprättat ekvationer för energin för partiklar som fångas i ett optiskt gitter. Detta, i tur och ordning, simulerar elektronernas energi i ett grafenark med en krökning. De använder sedan en karta för att översätta de fysiska egenskaperna hos den approximation som används i den krökta rymdbilden av grafen till den mer realistiska optiska gitterbilden. De får på så sätt en förståelse för dynamiken i evolutionen från strukturen "ägg i en bricka" i det optiska gittret i termer av egenskaperna hos "en omelettstil" energikontinuum som finns i grafen.