Para peneliti di Universitas Nanjing telah mengidentifikasi keadaan materi kuantum baru dalam material karbon tipis di mana elektron tidak sepenuhnya bersifat dua dimensi maupun tiga dimensi. Penemuan yang disebut efek Hall anomali transdimensi ini muncul secara tak terduga selama eksperimen dalam medan magnet. Lei Wang dan timnya mengonfirmasi fenomena tersebut setelah setahun melakukan analisis.
Lei Wang di Universitas Nanjing, Tiongkok, beserta rekan-rekannya sedang meneliti material tipis dari atom karbon yang disusun dalam bentuk belah ketupat, dengan tujuan untuk mengamati arus elektron yang efisien. Saat direndam dalam medan magnet, elektron menunjukkan perilaku yang tidak biasa, memperlihatkan efek Hall di bawah dua medan magnet yang saling tegak lurus. Hal ini memungkinkan gerakan melingkar baik secara horizontal maupun vertikal dalam material yang hanya setebal 2 hingga 5 nanometer, yang seharusnya tidak mendukung gerakan menyerupai tiga dimensi di kedua arah secara bersamaan. Tim tersebut menamai fenomena ini sebagai efek Hall anomali transdimensi (TDAHE), sebuah fenomena yang sebelumnya belum pernah diamati dan tidak diprediksi oleh teori. Wang menyatakan, “TDAHE muncul sebagai kejutan total, sebuah fenomena yang belum pernah terlihat di material lain sebelumnya, dan tidak ada teori yang memprediksinya.” Setelah pengukuran awal, mereka menghabiskan waktu sekitar satu tahun untuk memverifikasi data melalui eksperimen lanjutan dan sampel tambahan guna menyingkirkan kesalahan. Menurut Wang, keadaan ini tidak memadukan sifat 2D dan 3D, melainkan mewakili rezim yang berbeda. Andrea Young dari Universitas California, Santa Barbara, menggambarkan keadaan elektron tersebut sebagai kurangnya simetri dalam tiga cara, menyamakannya dengan “logam-seperempat” di mana simetri membatasi kemampuan elektron. Kelompok Wang berencana melakukan studi lebih lanjut pada material lain menggunakan alat canggih seperti sensor magnetik berbasis berlian. Temuan ini diterbitkan dalam jurnal Nature.
