O EXCITONIO: UNHA NOVA FORMA DE MATERIA

Representación dos excitones nun sólido / Imaxe: P.A./xornal abc.es

Físicos da Universidade de Illinois (EE. UU.) demostraron a existencia dunha nova e enigmática forma da materia chamada excitonio, que foi predita hai case 50 anos pero que ata agora ninguén fora capaz de detectar. 

Trátase dun condensado composto dunhas partículas chamadas excitóns, que se forman nun emparellamento mecánico cuántico moi estraño entre un electrón escapado e o «buraco» que deixou atrás. “Este resultado é de importancia cósmica”, afirma Peter Abbamonte, responsable do estudo. O termo ’”excitonio” foi acuñado na década de 1960 polo físico teórico de Harvard Bert Halperin. Desde entón, os físicos trataron de descubrilo e debateron sobre se sería un illante, un condutor perfecto ou un superfluido.

Para observar a nova forma de materia, o equipo desenvolveu unha nova técnica chamada espectroscopía de perda de enerxía de electróns con resolución de impulso (M-EELS), que pode seguir a traxectoria dos electróns. Desta forma, o equipo puido observar como se comportan os excitóns, partículas tan estrañas que se forman por un electrón que escapou e o espazo negativo que deixou cando o fixo. Este singular emparellamento é posible porque, en semiconductores, os electróns no bordo dun nivel de enerxía nun átomo poden, cando están excitados, saltar ao seguinte nivel de enerxía, deixando atrás un «buraco» no nivel anterior. Este buraco actúa como unha partícula cargada positivamente e atrae ao electrón con carga negativa. Como ocorre sempre en física cuántica, parece algo de tolos.

Máis especificamente, o equipo logrou a primeira observación dun plasmón brando, que xurdiu cando o material achegouse á súa temperatura crítica de 190 K. Esta fase de plasmón brando, algo que ninguén vira antes, é unha proba clave da condensación do excitón nun sólido tridimensional e a primeira evidencia definitiva do descubrimento do excitonio, segundo explican os seus descubridores nun comunicado.

Os achados, que foron fortuítos xa que en realidade os investigadores pretendían probar o seu método nun cristal xa dispoñible, foron publicados na revista Science. Os investigadores cren que o seu traballo é moi prometedor para desbloquear máis misterios da mecánica cuántica e outras cuestións da Física. Máis aló diso, as posibles aplicacións tecnolóxicas do excitonio son puramente especulativas, recoñecen os científicos.

FONTE: Xornal abc/ciencia