Об этом говорится в материале научного издания Science.
В рамках эксперимента в Иллинойском университете международная группа ученых обнаружила конденсат из квазичастиц: (экситонов), которые представляют собой связанное состояние электрона и "дырки" с положительным зарядом.
Конденсат, по выводам ученых, и является экситонием, новой формой материи. Квазичастицы-экситоны напоминают бозоны: они не связаны с электрическим зарядом и могут находиться в одном квантовом состоянии.
Подобный квантовомеханический синтез возможен благодаря тому, что в полупроводниках электроны на грани одного энергетического уровня атома способны при возбуждении переходить на другой энергетический уровень, оставляя после себя дыру.
Можно представить эту квазичастицу отверстием, которое действует как положительно заряженная частица, что стремится притянуть электрон, ускользнувший от нее, и имеет отрицательный заряд.
Читайте также: Человечество теряет ночь. Что такое световое загрязнение и чем оно грозит
Чтобы подтвердить существование экситония, научные споры о котором ведутся уже полвека, ученые использовали кристаллы, покрытые диселенидом титана и самые современные высокочувствительные приборы, которые помогли измерить коллективные возбуждения энергетических частиц-бозонов в паре экситон-промежуток, независимо от их импульса. Кристаллы остывали до -83 °C.
Ученым удалось 5 раз подтвердить результат исследования, что позволяет говорить о существовании экситония вполне уверенно.
Почему это важно
Материал имеет много необычных свойств: это идеальный проводник и изоляционный материал. К тому же экситоний имеет свойства супержидкости.
О прикладном применении экситония пока говорить рано, однако исследователи убеждены, что экситоний открывает новые пути к развитию квантовых технологий.