En tidigare okänd kvantpartikel – ekvivalent med en neutral elektron - kan upptäckas i ett nytt materiatillstånd. Troligtvis är det en kvasipartikel som uppstår som ett resultat av materialets kollektiva beteende endast under lämpliga förhållanden. I en ny studie observerades dessa förhållanden i ark av en semimetallisk kristall som uppvisade konstigt elektromagnetiskt beteende.
"Om våra tolkningar är korrekta ser vi en i grunden ny form av kvantmateria," sa Princeton University fysiker Sanfeng Wu i ett uttalande. Han och hans kollegor följde detta, baserat på tips från tidigare experiment om det märkliga beteendet hos ett tunt ark av det kristallina materialet volframditellurid. Materialet leder elektricitet som metall i bulk, men det är en stark isolator i form av ett "monolager" - ett lager bara en atom tjockt - eftersom strömmens rörliga elektroner blockeras av dess stationära elektroner, som blir mycket starkare i det här fallet - det så kallade "tvådimensionella" brevet, berättade Wu för WordsSideKick.com i ett mejl.
Som en del av sin forskning exponerade forskarna monoskiktet för ett växlande magnetfält vid låga temperaturer, när kvanteffekter blir mer uttalade, och mätte dess motstånd mot elektrisk ström.
Enligt Wu förklarar inte modern fysik denna upptäckt, och han och hans team antar att de observerade fluktuationerna orsakas av en tidigare okänd form av kvantmateria. Nu planerar experterna sätt att testa sin hypotes om "neutrala fermioner" i volframditellurid och letar efter andra isolatorer som också utvecklar kvantoscillationer.
"Det är svårt att föreställa sig framtida tillämpningar i detta skede, men jag är säker på att det kommer att vara relaterat till vår framtida kvantteknologi," sa Wu. Likaså "det var svårt att föreställa sig modern elektronik när elektronen först såg dagens ljus."
Läs också: