Usa ka bag-o ug exotic nga kahimtang sa butang ang nadiskobrehan pinaagi sa pagpuga sa mga partikulo sa subatomic ngadto sa usa ka hilabihan ka dasok nga kristal. Pinaagi sa pagpasa sa kusog nga silaw sa kahayag pinaagi sa duha ka kemikal nga compound, ang mga siyentipiko nakakaplag ug bag-ong porma sa butang nga gilangkoban sa mga excitons.
Ang usa ka organisado kaayo nga kristal nga gilangkuban sa mga subatomic nga mga partikulo nga nagporma sa usa ka eksotikong bag-ong kahimtang sa butang nakit-an sa mga pisiko. Gihulagway sa mga tigdukiduki ang ilang mga nahibal-an sa usa ka papel nga gipatik Mayo 11 sa journal Science. Ang bag-ong porma sa butang nga nailhan nga "bosonic correlated insulator" mahimong mosangpot sa pagkadiskobre sa daghang bag-ong matang sa dili kasagaran nga materyal nga hinimo gikan sa condensed matter.
Ang mga fermion ug boson maoy duha ka klasipikasyon sa subatomiko nga mga partikulo. Ang duha sa sukaranan lahi sa usag usa sa paagi nga sila nagtuyok ug adunay kalabotan sa usag usa.
Tungod kay kini naglangkob sa mga atomo, ang mga fermion sama sa mga electron ug mga proton sagad giisip nga sukaranan nga mga yunit sa butang. Gipalahi sila sa ilang semi-integer spins. Imposible alang sa duha ka managsama nga fermion nga mag-ambit sa parehas nga wanang sa parehas nga oras.
Sa laing bahin, ang mga boson gituohan nga mao ang esensya sa kosmos ug nagsumpay sa sukaranang mga puwersa sa paglungtad. Nagdala sila og kusog, susama sa mga photon o light packet. Ang integer spins niini nga mga partikulo nagtugot sa dungan nga paglungtad sa daghang mga boson.
Si Chenhao Jin, usa ka condensed matter physicist sa University of California sa Santa Barbara, mao ang nanguna nga tagsulat sa pagtuon. "Ang mga boson mahimong mag-okupar sa parehas nga lebel sa enerhiya; Ang mga fermion dili ganahan nga mag-uban, ”ingon niya. Kini nga mga aksyon nagtinabangay sa paghimo sa kalibutan nga atong nahibal-an.
Bisan pa, ang duha ka fermion mahimong maghiusa aron mahimong usa ka boson sa usa ka piho nga sitwasyon: kung ang usa ka negatibo nga gikarga nga electron gilakip sa usa ka positibo nga gikargahan nga "lungag" sa laing fermion, ang resulta nga boson nailhan nga usa ka "exciton".
Naghimo ang mga siyentista og moiré pattern pinaagi sa pagbutang og tungsten disulfide nga hawla sa ibabaw sa tungsten diselenide nga hawla aron makita kon sa unsang paagi ang mga exciton makig-uban sa usag usa. Dayon ilang gipasa ang usa ka gamhanan nga silaw sa kahayag agi sa mga hawla, gamit ang teknik nga gitawag ug "light fusing."
Sunod, migamit sila ug teknik nga gitawag ug "pump probe spectroscopy" aron mosidlak ang kusog nga silaw sa kahayag pinaagi sa mga lattice. Kini nga mga kondisyon hinungdan nga ang mga exciton hugot nga giputos sa usa ka dili matupngan nga paagi, nga miresulta sa usa ka bag-ong simetriko nga kristal nga porma nga adunay neyutral nga bayad nga nailhan nga bosonic correlated insulator.
Sumala sa Jin, sa tradisyonal nga kadaghanan sa panukiduki gipahinungod sa pagsabut kung unsa ang mahitabo kung ang daghang mga fermion maghiusa. Ang sukaranan nga ideya luyo sa among panukiduki mao ang paghimo una og bag-ong materyal gikan sa mga nag-interact nga boson.
Sumala sa mga tigdukiduki, kining bag-ong porma sa butang wala pa sukad nahimo sa usa ka sistema sa "tinuod" nga butang, dili sama sa sintetikong mga sistema, ug nagtanyag ug bag-ong mga pagsabot sa kinaiya sa mga boson. Dugang pa, ang mga teknik nga gigamit sa mga tigdukiduki sa pag-ila niining bag-ong porma sa butang makatabang sa pagpalambo sa bag-ong mga materyales sa bosonic.
Jin, nahibal-an namon ang talagsaon nga mga kabtangan sa lainlaing mga materyales. Usa sa mga tumong sa condensed matter physics mao ang pagsabot sa mga hinungdan niining komplikadong mga kabtangan ug ang pagdiskobre sa mga estratehiya aron madugangan ang pagkatag-an niini nga mga kinaiya. Kini anaa sa porma sa mga pahayag.
Tinubdan: livescience.com/physics-mathematics
📩 23/06/2023 12:52