En tidligere ukjent kvantepartikkel - ekvivalent med et nøytralt elektron - kan bli oppdaget i en ny tilstand av materie. Mest sannsynlig er det en kvasi-partikkel som oppstår som et resultat av materialets kollektive oppførsel bare under passende forhold. I en ny studie ble disse forholdene observert i ark av en semi-metallisk krystall som viste merkelig elektromagnetisk oppførsel.
"Hvis tolkningene våre er riktige, ser vi en fundamentalt ny form for kvantestoff," sa Princeton University-fysiker Sanfeng Wu i en uttalelse. Han og kollegene fulgte dette, basert på hint fra tidligere eksperimenter om den merkelige oppførselen til et tynt ark av det krystallinske materialet wolfram ditelluride. Materialet leder elektrisitet som metall i bulk, men det er en sterk isolator i form av et "monolag" - et lag bare ett atom tykt - fordi de bevegelige elektronene i strømmen blokkeres av de stasjonære elektronene, som blir mye sterkere i denne saken - det såkalte "to-dimensjonale" brevet, fortalte Wu til WordsSideKick.com i en e-post.
Som en del av deres forskning, eksponerte forskerne monolaget for et vekslende magnetfelt ved lave temperaturer, når kvanteeffekter ble mer uttalt, og målte motstanden mot elektrisk strøm.
I følge Wu forklarer ikke moderne fysikk denne oppdagelsen, og han og teamet hans antar at de observerte fluktuasjonene er forårsaket av en tidligere ukjent form for kvantestoff. Nå planlegger ekspertene måter å teste hypotesen deres om «nøytrale fermioner» i wolframditellurid og ser etter andre isolatorer som også utvikler kvantesvingninger.
"Det er vanskelig å forestille seg fremtidige applikasjoner på dette stadiet, men jeg er sikker på at det vil være relatert til våre fremtidige kvanteteknologier," sa Wu. På samme måte "var det vanskelig å forestille seg moderne elektronikk da elektronet først så dagens lys."
Les også: