Oamenii de știință au descoperit o nouă formă de materie

20:00 13.12.2017

De câteva decenii încoace, oamenii de știință au studiat posibilitatea materialului ciudat pe care l-au numit „excitoniu”. Acum, materialul și-a dovedit existența.

Cercetători de la Universitatea din Illinois au anunțat o descoperire interesantă: o nouă formă de materie numită „excitoniu”. Acest material este alcătuit dintr-un fel de boson (responsabili de interacțiunea nucleară slabă, care la rândul ei este responsabilă de radioactivitate și care acționează asupra tuturor particulelor de materie cu spin întreg), care ar putea permite materiei să acționeze ca un superfluid, supraconductor sau chiar ca un cristal electronic izolator.

Profesorul Peter Abbamonte și echipa sa au lucrat împreună cu colegi de la universitățile Illinois, California, Berkeley și Amsterdam, pentru a dovedi existența acestui tip ciudat și misterios de materie, teoretizată de mai bine de 50 de ani în urmă.

Excitonii sunt ceea ce obții când combini electronii „scăpați” și „găurile” pe care le-au lăsat. Această corelare de mecanică cuantică este posibilă, deoarece, în semiconductori, electronii de pe marginea unui nivel de energie dintr-un atom sunt capabili să sară în următorul nivel de energie, lăsând în urmă o gaură în nivelul anterior. Această gaură acționează ca o particulă încărcată pozitiv, atrăgând electronul încărcat negativ care a scăpat.

Pentru a demonstra existența excitonilor, această echipă a studiat cristalele dopate cu diselenid de titan din dichalcogenide (1T-TiSe2), un metal de tranziție. Ei au reuși să aibă aceleași rezultate de cinci ori.

Până în prezent, oamenii de știință nu aveau instrumentele experimentale necesare pentru a distinge cu certitudine dacă detecteză sau altă fază similară a materiei. Cu o tehnică nouă, totuși, această echipă de cercetători a fost capabilă să măsoare definitiv, pentru prima dată, activitătile colective ale particulelor bosonice cu energie redusă, perechile de electroni și găurile, indiferent de potențialul lor.

Cu alte cuvinte, aceasta a fost prima observație a fazei care precede condensarea excitonului. Acum că s-a demonstrat existența acestuia și a fost observată în mod concret în experimente, proprietățile sale pot fi explorate și aplicate în continuare.

Cel mai probabil, ca un superconductor și superfluid, acest material ar putea fi utilizat pentru a continua crearea de noi tehnologii.

loading...