Un état nouveau et exotique de la matière a été découvert en pressant des particules subatomiques dans un cristal incroyablement dense. En faisant passer un puissant faisceau de lumière à travers deux composés chimiques, les scientifiques ont découvert une nouvelle forme de matière composée d'excitons.
Un cristal hautement organisé composé de particules subatomiques qui forment un nouvel état exotique de la matière a été découvert par des physiciens. Les chercheurs ont décrit leurs découvertes dans un article publié le 11 mai dans la revue Science. La nouvelle forme de matière connue sous le nom d'"isolant corrélé bosonique" pourrait conduire à la découverte de nombreux nouveaux types de matériaux inhabituels fabriqués à partir de matière condensée.
Les fermions et les bosons sont deux classifications de particules subatomiques. Les deux sont fondamentalement différents l'un de l'autre dans la façon dont ils tournent et se rapportent l'un à l'autre.
Parce qu'ils forment des atomes, les fermions tels que les électrons et les protons sont souvent considérés comme des unités fondamentales de la matière. Ils se distinguent par leurs spins semi-entiers. Il est impossible que deux fermions identiques partagent le même espace en même temps.
D'autre part, les bosons sont considérés comme l'essence du cosmos et reliant les forces fondamentales de l'existence. Ils transportent une force, semblable aux photons ou aux paquets de lumière. Les spins entiers de ces particules permettent l'existence simultanée d'un grand nombre de bosons.
Chenhao Jin, physicien de la matière condensée à l'Université de Californie à Santa Barbara, est l'auteur principal de l'étude. Jin a déclaré dans un communiqué : « Les bosons peuvent occuper le même niveau d'énergie ; Fermions n'aime pas rester ensemble", a-t-il déclaré. Ces actions travaillent ensemble pour créer le monde que nous connaissons.
Cependant, deux fermions peuvent se combiner pour former un boson dans une certaine situation : lorsqu'un électron chargé négativement est attaché à un "trou" chargé positivement dans un autre fermion, le boson résultant est appelé "exciton".
Les scientifiques ont créé un motif moiré en plaçant une cage en disulfure de tungstène sur une cage en diséléniure de tungstène pour voir comment les excitons interagissent les uns avec les autres. Ils ont ensuite fait passer un puissant faisceau de lumière à travers les cages, en utilisant une technique appelée « light fusing ».
Ensuite, ils ont utilisé une technique appelée "spectroscopie de sonde de pompe" pour faire briller un puissant faisceau de lumière à travers les réseaux. Ces conditions ont amené les excitons à être étroitement emballés de manière imperméable, ce qui a donné une nouvelle forme cristalline symétrique avec une charge neutre connue sous le nom d'isolant corrélé bosonique.
Selon Jin, traditionnellement, la plupart des recherches ont été consacrées à comprendre ce qui se passe lorsque plusieurs fermions se combinent. L'idée de base de nos recherches était de créer d'abord un nouveau matériau à partir de bosons en interaction.
Selon les chercheurs, cette nouvelle forme de matière n'a jamais été produite auparavant dans un système de matière "réelle", contrairement aux systèmes synthétiques, et offre de nouvelles perspectives sur le comportement des bosons. De plus, les techniques utilisées par les chercheurs pour identifier cette nouvelle forme de matière pourraient aider au développement de nouveaux matériaux bosoniques.
Jin, nous sommes conscients des propriétés uniques de divers matériaux. L'un des objectifs de la physique de la matière condensée est de comprendre les causes de ces propriétés complexes et de découvrir des stratégies pour augmenter la prévisibilité de ces comportements. C'est sous forme d'énoncés.
Source : livescience.com/physics-mathematics
📩 23/06/2023 12:52