חלקיק קוונטי שלא היה ידוע בעבר - שווה ערך לאקטרון ניטרלי - יכול להתגלות במצב חדש של חומר. סביר להניח שמדובר במעין-חלקיק הנובע כתוצאה מהתנהגות קולקטיבית של החומר רק בתנאים מתאימים. במחקר חדש, תנאים אלה נצפו ביריעות של גביש חצי מתכתי שהפגין התנהגות אלקטרומגנטית מוזרה.
"אם הפרשנויות שלנו נכונות, אנו רואים צורה חדשה ביסודה של חומר קוונטי", אמר הפיזיקאי סנפנג וו מאוניברסיטת פרינסטון בהצהרה. הוא ועמיתיו עקבו אחר כך, בהתבסס על רמזים מניסויים קודמים לגבי ההתנהגות המוזרה של יריעה דקה של החומר הקריסטלי טונגסטן דיטלוריד. החומר מוליך חשמל כמו מתכת בתפזורת, אבל הוא מבודד חזק בצורת "חד-שכבה" - שכבה בעובי של אטום אחד בלבד - מכיוון שהאלקטרונים הנעים של הזרם נחסמים על ידי האלקטרונים הנייחים שלו, שמתחזקים הרבה יותר ב המקרה הזה - המכתב שנקרא "דו-מימדי", אמר וו ל-Live Science באימייל.
כחלק ממחקרם, החוקרים חשפו את השכבה החד-שכבתית לשדה מגנטי מתחלף בטמפרטורות נמוכות, כאשר השפעות קוונטיות הופכות בולטות יותר, ומדדו את התנגדותה לזרם חשמלי.
לפי וו, הפיזיקה המודרנית אינה מסבירה את הגילוי הזה, והוא וצוותו משערים שהתנודות שנצפו נגרמות על ידי צורה לא ידועה עד כה של חומר קוונטי. כעת המומחים מתכננים דרכים לבחון את ההשערה שלהם לגבי "פרמיונים ניטרליים" בטונגסטן דיטלוריד ומחפשים מבודדים אחרים שמפתחים גם הם תנודות קוונטיות.
"קשה לדמיין יישומים עתידיים בשלב זה, אבל אני בטוח שזה יהיה קשור לטכנולוגיות הקוונטיות העתידיות שלנו", אמר וו. כמו כן, "קשה היה לדמיין אלקטרוניקה מודרנית כשהאלקטרון ראה אור לראשונה".
קרא גם: