Fizičari najzad dokazali da ekscitonijum postoji!

Ekscitonijum čine čestice zvane ekscitoni, koje se sastoje od odbeglih elektrona i praznine koju oni ostavljaju za sobom. Termin ekscitonijum uveo je 1960. godine teorijski fizičar Bert Halperin sa Harvarda, a fizičari od tada pokušavaju da dokažu njegovo postojanje.

U najnovijim eksperimentima, istraživači su imali priliku da posmatraju ovaj vid materije i njegovu fazu prekusora, što se smatra nepobitnim dokazom o njegovom postojanju.

Kada elektron odskoči i za sobom ostavi prazninu, ona se ponaša poput čestice jer ima pozivitan naboj. Iz tog razloga privlači druge elektrone, sparujući ih u kompozitne čestice, poznate kao bozoni ili ekscitoni.

Tim Inženjerskog fakulteta Univerziteta u Ilinoisu proučavao je kristale bez primesa u prelaznom metalu dihalkogenid titanijum diselenidu (1T-TiSe2).

Istraživači su uspeli da dobiju iste rezultate tokom proučavanja pet tipova kristala sa različitom kalavošću (obrascem lomljenja).

Kako navodi Dejli mejl, da bi pronašli novi oblik materije, naučnici su razvili novu tehniku, zvanu M-EELS spektroskopija, koja je osetljivija na ekscitaciju od drugih naučnih metoda.

Spektrometar je zatim povezan sa goniometrom, kako bi se precizno izmerio moment impulsa elektrona, što je naučnicima omogućilo da prvi put izmere ekscitaciju čestica.

Naučni tim je čak, kako se navodi, uspeo da primeti prekusor ekscitacije – fazu mekog plazmona do koje dolazi kada se materija približi kritičnoj temperaturi.

„Teoretičari već decenijama diskutuju da li je u pitanju izolator, savršeni provodnik, ili supertečnost, a argumenti su prilično ubedljivi na svakoj strani“, kaže fizičar Piter Abamonte.

„Bili smo u laboratoriji kada nam je profesor objasnio da smo upravo izmerili nešto što nikom do sada nije pošlo za rukom: meki plazmon. Ovaj projekat mi je pružio zanimljivo i jedinstveno iskustvo sa M-EELS tehnikom, i motivisao me na dalje proučavanje metala TiSe2“, ispričao je jedan od Abemonteovih učenika.

Ovo novo otkriće trebalo bi da pruži odgovor na mnoga pitanja iz oblasti kvantne fizike.