Физики доказали существование новейшей формы материи

Ее открыли физики из Университета штата Иллинойс, информирует журнал Science.

Физики доказали существование новоиспеченной формы материи — экситония.

Физики отмечают, что экситоний представляет собой конденсат из квазичастиц, которые называются экситонами.

Ученые обнаружили экситоний, необычную форму материи, в первый раз теоретически открытую практически 50 лет назад. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Phys.org. Он состоит из экситонов, частиц, образованных из маловероятного слияния эвакуированного электрона и дыры, которую он оставляет. Данная «дырка» может рассматриваться как частица с положительным зарядом, связанная с электроном, ушедшим в зону проводимости. Данные частицы подобны бозонам, которые могут находиться в одном квантовом состоянии в огромном количестве. При сверхнизких температурах такие бозоны, как атомы гелия-4, собираются в одном состоянии с меньшей энергией, формируя конденсат Бозе-Эйнштейна. В данной системе квантовые эффекты проявляются на макроскопическом уровне.

Проявления экситония (конденсата экситонов) неотличимы от фазы Пайерлса — деформации кристаллов, происходящей из-за взаимодействия электронов и фононов (квантов колебательного движения атомов кристалла).

Ученые сказали, что эксперимент открытия существования конденсата экситония им удалось удачно воспроизвести, при этом 5 раз подряд, что говорит о правдоподобности результатов научной работы. Образцы облучаются электронами, обладающими узким диапазоном энергий, после этого изучаются потери энергии последних. Вооружившись высокочувствительными приборами, в США смогли в первый раз измерить общее возбуждение низкоэнергетических бозонных частиц (пары «электрон-дырка»). При охлаждении кристаллов диселенида титана до температуры -83 градуса Цельсия, в них можно было увидеть плазменную фазу, которая является предшественницей новейшей материи — экситония.