Ученые доказали существование новой формы материи

Физики из Университета штата Иллинойс заявили об открытии новой формы материи, которую назвали эксистоний. Как сообщает "Популярная механика", материал состоит частиц подобных бозонам, которые позволяют материи проявлять свойства сверхжидкости, сверхпроводника и даже изолирующего электронного кристалла.

В ходе исследования ученые пытались доказать существование и описать свойства загадочного типа материи, который был теоретически описан более 50 лет назад и до сих пор оставался предметом жарких споров.

Экситоний — это конденсат, состоящий из экситонов, которые в свою очередь являются квазичастицами, представляющими собой связанное состояние электрона и так называемой "дырки", другой квазичастицы. 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 дырку. Можно представить эту квазичастицу отверстием, действующим как положительно заряженная частица, которая стремится притянуть ускользнувший от нее электрон (имеющий отрицательный заряд).

Для того, чтобы доказать существование экситонов, команда физиков изучала кристаллы, покрытые диэлкогенидом титана (1T-TiSe2). Для большей достоверности эксперимент был воспроизведен пять раз. До сих пор исследования экситонов оставались областью теорий и предположений во многом потому, что у ученых попросту не было подходящего технического оборудования. Однако теперь, вооружившись высокочувствительными приборами, физики смогли впервые измерить совместное возбуждение низкоэнергетических бозонных частиц (пары "электрон-дырка"), какими бы слабыми не были их импульсы.