Venerdì 29 marzo 2024

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Uno strano elettrone neutro è stato scoperto in un nuovo stato della materia

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Una particella quantistica precedentemente sconosciuta – equivalente di un elettrone neutro - potrebbe essere scoperto in un nuovo stato della materia. Molto probabilmente, si tratta di una quasi-particella che nasce come risultato del comportamento collettivo del materiale solo in condizioni appropriate. In un nuovo studio, queste condizioni sono state osservate in fogli di un cristallo semimetallico che mostrava uno strano comportamento elettromagnetico.

Uno strano elettrone neutro è stato scoperto in un nuovo stato della materia

"Se le nostre interpretazioni sono corrette, stiamo assistendo a una forma fondamentalmente nuova di materia quantistica", ha affermato il fisico dell'Università di Princeton Sanfeng Wu in una dichiarazione. Lui e i suoi colleghi hanno seguito questo, sulla base di suggerimenti di precedenti esperimenti sullo strano comportamento di un foglio sottile del materiale cristallino ditelluride di tungsteno. Il materiale conduce elettricità come il metallo alla rinfusa, ma è un forte isolante sotto forma di un "monostrato" - uno strato spesso solo un atomo - perché gli elettroni in movimento della corrente sono bloccati dai suoi elettroni stazionari, che diventano molto più forti in questo caso - la cosiddetta lettera "bidimensionale", ha detto Wu a WordsSideKick.com in una e-mail.

Nell'ambito della loro ricerca, i ricercatori hanno esposto il monostrato a un campo magnetico alternato a basse temperature, quando gli effetti quantistici diventano più pronunciati, e hanno misurato la sua resistenza alla corrente elettrica.

Uno strano elettrone neutro è stato scoperto in un nuovo stato della materia

Secondo Wu, la fisica moderna non spiega questa scoperta e lui e il suo team ipotizzano che le fluttuazioni osservate siano causate da una forma precedentemente sconosciuta di materia quantistica. Ora gli esperti stanno pianificando modi per testare la loro ipotesi sui "fermioni neutri" nel ditelluride di tungsteno e stanno cercando altri isolanti che sviluppino anche oscillazioni quantistiche.

"È difficile immaginare applicazioni future in questa fase, ma sono sicuro che sarà correlato alle nostre future tecnologie quantistiche", ha affermato Wu. Allo stesso modo, "era difficile immaginare l'elettronica moderna quando l'elettrone vide per la prima volta la luce del giorno".

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