Skoro 50 godina nakon nastanka prve teorije o ekscitonijumu, fizičari su konačno uspjeli da pronađu dokaze o postojanju ovog oblika materije, prenosi Dejli mejl.
Ekscitonijum čine čestice zvane ekscitoni, koje se sastoje od odbjeglih elektrona i praznine koju oni ostavljaju za sobom.
U najnovijim eksperimentima, istraživači su imali priliku da posmatraju ovaj vid materije i njegovu fazu prekusora, što se smatra nepobitnim dokazom o njegovom postojanju.
Kada elektron odskoči i za sobom ostavi prazninu, ona se ponaša poput čestice jer ima pozivitan naboj. Iz tog razloga privlači druge elektrone, sparujući ih u kompozitne čestice, poznate kao bozoni ili ekscitoni.
Tim sa Inženjerskog fakulteta Univerziteta u Ilinoisu proučavao je kristale bez primjesa u prelaznom metalu dihalkogenid titanijum diselenidu (1T-TiSe2).
Istraživači su uspjeli da dobiju iste rezultate tokom proučavanja pet tipova kristala sa različitom kalavošću (obrascem lomljenja).
Da bi pronašli novi oblik materije, naučnici su razvili novu tehniku, zvanu EEL spekstoskopija, koja je osjetljivija na ekscitaciju od drugih naučnih metoda.
EEL spektrometar je zatim povezan sa goniometrom, kako bi se precizno izmjerio moment impulsa elektrona, što je naučnicima omogućilo da po prvi put izmjere ekscitaciju čestica.
Oni su čak uspjeli da primjete prekusor ekscitacije – fazu mekog plazmona do koje dolazi kada se materija približi kritičnoj temperaturi.
“Teoretičari već decenijama diskutuju da li je u pitanju izolator, savršeni provodnik, ili super-tečnost, a argumenti su prilično ubjedljivi na svakoj strani”, kaže fizičar Piter Abamonte.
“Bili smo u laboratoriji kada nam je profesor objasnio da smo upravo izmjerili nešto što nikom do sada nije pošlo za rukom: meki plazmon. Ovaj projekat mi je pružio zanimljivo i jedinstveno iskustvo sa M-EELS tehnikom, i motivisao me na dalje proučavanje TiSe2”, rekao je jedan od Abemonteovih učenika.
Termin “ekscitonijum” uspostavio je 1960. godine teorijski fizičar Bert Halperin sa Harvarda, a fizičari od tada pokušavaju da dokažu njegovo postojanje.
Novo otkriće trebalo bi da pruži odgovor na mnoga pitanja iz oblasti kvantne fizike.
(Agencije)
