Ένα προηγουμένως άγνωστο κβαντικό σωματίδιο - ισοδύναμο ενός ουδέτερου ηλεκτρονίου - θα μπορούσε να ανακαλυφθεί σε μια νέα κατάσταση της ύλης. Πιθανότατα, είναι ένα οιονεί σωματίδιο που προκύπτει ως αποτέλεσμα της συλλογικής συμπεριφοράς του υλικού μόνο υπό κατάλληλες συνθήκες. Σε μια νέα μελέτη, αυτές οι συνθήκες παρατηρήθηκαν σε φύλλα ενός ημιμεταλλικού κρυστάλλου που εμφάνιζε περίεργη ηλεκτρομαγνητική συμπεριφορά.
«Εάν οι ερμηνείες μας είναι σωστές, βλέπουμε μια θεμελιωδώς νέα μορφή κβαντικής ύλης», δήλωσε ο φυσικός Sanfeng Wu του Πανεπιστημίου Πρίνστον σε μια δήλωση. Αυτός και οι συνάδελφοί του το ακολούθησαν, με βάση υπαινιγμούς από προηγούμενα πειράματα σχετικά με την παράξενη συμπεριφορά ενός λεπτού φύλλου του κρυσταλλικού υλικού διτελλουρίδιο του βολφραμίου. Το υλικό μεταφέρει ηλεκτρισμό όπως το μέταλλο χύμα, αλλά είναι ένας ισχυρός μονωτής με τη μορφή «μονοστιβάδας» - στρώμα πάχους μόνο ενός ατόμου - επειδή τα κινούμενα ηλεκτρόνια του ρεύματος εμποδίζονται από τα ακίνητα ηλεκτρόνια του, τα οποία γίνονται πολύ ισχυρότερα σε αυτή η περίπτωση - η λεγόμενη «δισδιάστατη» επιστολή, είπε ο Wu στο Live Science σε ένα email.
Ως μέρος της έρευνάς τους, οι ερευνητές εξέθεσαν τη μονοστιβάδα σε ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο σε χαμηλές θερμοκρασίες, όταν τα κβαντικά φαινόμενα γίνονται πιο έντονα, και μέτρησαν την αντίστασή της στο ηλεκτρικό ρεύμα.
Σύμφωνα με τον Wu, η σύγχρονη φυσική δεν εξηγεί αυτή την ανακάλυψη και αυτός και η ομάδα του υποθέτουν ότι οι παρατηρούμενες διακυμάνσεις προκαλούνται από μια προηγουμένως άγνωστη μορφή κβαντικής ύλης. Τώρα οι ειδικοί σχεδιάζουν τρόπους να δοκιμάσουν την υπόθεσή τους σχετικά με τα «ουδέτερα φερμιόνια» στο διτελλουρίδιο του βολφραμίου και αναζητούν άλλους μονωτές που αναπτύσσουν επίσης κβαντικές ταλαντώσεις.
«Είναι δύσκολο να φανταστούμε μελλοντικές εφαρμογές σε αυτό το στάδιο, αλλά είμαι σίγουρος ότι θα σχετίζονται με τις μελλοντικές κβαντικές τεχνολογίες μας», είπε ο Wu. Ομοίως, «ήταν δύσκολο να φανταστεί κανείς τα σύγχρονα ηλεκτρονικά όταν το ηλεκτρόνιο είδε για πρώτη φορά το φως της δημοσιότητας».
Διαβάστε επίσης: