Физики нашли намеки на присутствие фундаментально новой формы квантовой материи

Новости

Во время недавних экспериментов исследователи из Принстонского университета были «полностью удивлены», обнаружив в изоляторе поведение, которое ранее считалось уникальным для металлов, сообщает NewAtlas.

Открытие намекает на существование нового типа квантовой частицы, названной физиками Принстона нейтральным фермионом. Они опубликовали свои выводы в журнале Nature.

Обычно металлы проводят электричество, а изоляторы — нет. Это связано с тем, что электроны в металлах обычно очень подвижны, а высокое сопротивление изоляторов замедляет это движение.

Из-за большого движения электронов в металлах они могут проявлять явление, известное как квантовые колебания.

Когда электроны в металлах подвергаются воздействию магнитного поля при очень низких температурах, они могут переходить в квантовое состояние, которое вызывает колебания удельного сопротивления в материале.

Однако до недавнего открытия в Принстоне считалось, что это состояние недостижимо для изоляторов из-за их высокого сопротивления.

Новое исследование, проведенное учеными из Принстона, подробно описывает, как они случайно обнаружили квантовые колебания в изоляторе, изготовленном из материала, называемого дителлуридом вольфрама.

При измерении удельного сопротивления материала в магнитном поле они обнаружили необычное поведение.

Хотя исследователи отметили, что в настоящее время не существует теории, которая могла бы описать это явление, они выдвинули свою собственную гипотезу.

Команда считает, что на самом деле колеблются не сами электроны. Вместо этого сильные взаимодействия в материале могут создавать новые квантовые частицы, которые демонстрируют наблюдаемый эффект.

Исследователи назвали гипотетические частицы нейтральными фермионами, поскольку любые частицы, проходящие через изолятор, должны иметь нейтральный заряд.

«Если наши интерпретации верны, мы видим принципиально новую форму квантовой материи», — говорит Ву. «Сейчас мы представляем себе совершенно новый квантовый мир, скрытый в изоляторах. Возможно, мы просто упустили возможность идентифицировать их за последние несколько десятилетий».

Исследователи говорят, что они продолжат изучение возможности существования так называемых новых квантовых частиц, нейтральных фермионов, в будущих экспериментах.

Газета «DAILY» — Новости Ростова-на-Дону