I fisici hanno scoperto un nuovo tipo di quasiparticelle

Una scoperta così insolita è stata fatta dagli ingegneri dell'Università di Manchester, che lavorano sotto la guida di A. Gioco. Hanno scoperto una famiglia completamente nuova di quasiparticelle nel nitruro di grafene-boro. Queste nuove quasiparticelle sono chiamate fermioni di Brown-Zack. Adesso vi parlerò di questa scoperta unica.

Come sono state scoperte nuove particelle

La scoperta è stata possibile grazie al minuzioso lavoro degli ingegneri, durante i quali sono riusciti ad allineare quasi perfettamente il reticolo atomico dello strato di grafene con lo strato isolante di nitruro di boro. Allo stesso tempo, si è scoperto che ha cambiato in modo significativo le proprietà del grafene stesso.

Quindi, secondo le spiegazioni dei partecipanti all'esperimento, in un campo magnetico zero, la traiettoria del movimento degli elettroni è lineare fino a quando un campo magnetico non viene applicato al materiale. Dopo un tale impatto, la traiettoria degli elettroni cambia e assume una forma arcuata.

Quindi nel grafene allineato inizialmente si manifestano esattamente le stesse proprietà. Ma se il campo magnetico con determinati parametri è disposto in un modo speciale, le particelle nel grafene allineato si muovono di nuovo in linea retta, come se non ci fosse alcun campo magnetico.

Questo comportamento degli elettroni è molto diverso dalle ipotesi teoriche. E gli scienziati hanno collegato questo fenomeno con la formazione di quasiparticelle precedentemente sconosciute con maggiore mobilità in un forte campo magnetico.

Prima dell'attuale esperimento, il comportamento generale degli elettroni in uno strato di grafene è stato descritto utilizzando fermioni di Diekard, un tipo speciale di fermioni. Ma non potevano descrivere le nuove proprietà osservate.

Ecco perché gli autori dello studio hanno proposto fermioni Brown-Zack completamente nuovi. Queste sono quasiparticelle speciali che esistono nei super reticoli di grafene in un campo magnetico ad alta intensità.

In linea di principio, possono essere rappresentati come vibrazioni cumulative di elettroni in uno strato di grafene, che dimostrano un "comportamento collettivo" proprio come una particella gigante con massa zero.

Grazie alle loro proprietà uniche, le nuove quasiparticelle praticamente non reagiscono in alcun modo a forti campi magnetici e sono in grado di muoversi lungo un percorso rettilineo.

Allo stesso tempo, gli esperimenti hanno dimostrato che le nuove particelle sono rimaste in movimento a un'induzione magnetica di 16 Tesla (che è 500.000 volte superiore al campo magnetico naturale della Terra).

Dove può essere applicata la scoperta

Qualsiasi scoperta dovrebbe essere utile e, secondo gli scienziati, la loro scoperta troverà la sua applicazione. quando si creano nuovi dispositivi elettronici che avranno una resistenza speciale al magnetico campi.

Gli esperimenti in questa direzione continuano e gli scienziati ne sperimenteranno altri bidimensionali materiali, poiché esiste un'alta probabilità che quasiparticelle simili esistano in altri materiali.

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