logo

Tuesday, 12 December 2017 11:53

ВІДКРИТО НОВИЙ СТАН МАТЕРІЇ — ЕКСИТОНІЙ

Доктор Немо, Radio Lemberg, 12.12.2017

 

Міжнародна група науковців Іллінойського університету експериментально змогла підтвердити існування нового стану матерії – екситонію. Майже 50 років фізикам не вдавалося досягти такого результату, повідомляє журнал Science.

 

«Група експериментаторів виявила конденсат із квазічастинок (екситонів), які є пов’язаним станом електрона і «проміжку» з позитивним зарядом. Конденсат, за їх висновками, і є екситонієм, новим станом матерії. Квазічастинки-екситони нагадують бозони: вони не пов’язані з електричним зарядом і можуть перебувати в одному квантовому стані», – наголошується в повідомленні. 

 

Щоб підтвердити існування екситонію наукові використали кристали, вкриті диселенідом титану і сучасні високочутливі прилади, які допомогли виміряти колективні збудження енергетичних частинок-бозонів у парі екситони-проміжок, незалежно від їх імпульсу. Кристали охолоджувались до -83 градусів за Цельсієм.

 

Вдалося 5 разів підтвердити результат дослідження, що дає змогу говорити про існування екситонію цілком упевнено. Матеріал має багато незвичайних властивостей: це ідеальний провідник, а також ізоляційний матеріал. До того ж, екситоній має властивості надрідини. Про прикладне застосування екситонію поки говорити зарано, проте дослідники переконані, що матеріал відкриває нові шляхи до розвитку квантових технологій.

 

eksyton 2

Бозе-конденсат розширює наше розуміння макроскопічних квантових явищ, реалізованих в надпровідниках, атомних газах та рідкому гелії. Екситони - це бозони, які, як і передбачалося, конденсуються як у надплинному стані, так і в ізольованому електронному кристалі. Використовуючи нещодавно розроблену методику імпульсно-розв'язаної спектроскопії енергії-втрати електронів (M-EELS), вивчались електронні колективні моди в дихалькогенідному перехідному металі-півметалі 1T-TiSe2. Приблизно до температури фазового переходу (190 келінів) енергія електронного режиму знизилась до нуля при ненульовому імпульсі, що свідчить про динамічне уповільнення коливань плазми та кристалізації валентних електронів у екситонному конденсаті. Дослідження дає переконливі докази конденсації екситонів в тривимірному твердому тілі та встановлює M-EELS як універсальний спосіб, чутливий до збудження валентних зон у квантових матеріалах.

Схоже в даній категорії: « PREVIOUS Статті NEXT »

100 LATEST ARTICLES

Authors and resources

Archive of articles