Наука 14 октября 2026, 17:46 МСК

В МФТИ впервые зафиксировали групповое туннелирование электронов через атом

Международная группа с участием МФТИ получила первые экспериментальные свидетельства того, что электроны могут туннелировать через одиночный атомный дефект группами.

Обычно из-за кулоновской блокады электроны проходят по одному, но теория предсказывала, что сильная связь с колебаниями решётки может давать положительные корреляции. Прямого подтверждения для одиночного атома не было. Исследователи использовали сканирующий туннельный микроскоп с криогенными схемами мегагерцового диапазона и изучали атомы железа в кристалле селенида висмута.

Измерения шума показали фактор Фано 1,16, то есть выше единицы: электроны проходят не независимо, а группами. По объяснению авторов, прошедший электрон возбуждает колебательную моду примеси, и пока она не затухла, вероятность прохода следующего электрона выше. На димерах железа, где преобладает кулоновская блокада, шум, наоборот, подавлялся. Магнитное поле до 5 Тл на эффект не влияло.

Это может помочь создавать локальные источники коррелированных электронов для квантовых технологий, но для практики нужно научиться обеспечивать когерентность электронов. Статья опубликована в Physical Review Letters.

• Фактор Фано достиг 1,16
• Объект — атомы железа в Bi₂Se₃
• Статья в Physical Review Letters