DESCOBREM UN EXÓTICO CRISTAL QUE MOSTRA UN NOVO ESTADO DA MATERIA

Segundo os investigadores, o novo material está composto de excitóns, que se forman a partir dunha forte unión entre un electrón e un “oco” creado pola ausencia doutro electrón / SCI-FIG

Un cristal integrado por cuasipartículas, cun misterioso ordenamento interno que lle confire propiedades nunca vistas e transfórmao nun novo estado da materia, podería derivar en importantes achados tecnolóxicos e científicos. Por unha banda, permitiría ampliar a comprensión sobre os bosóns, as partículas elementais que son portadoras das forzas da natureza e, por outro, podería axudar aos científicos para entender como se forma o Universo que nos rodea, ao mostrar un ordenamento das partículas subatómicas (bosóns) nunca antes visto.

Científicos da Universidade de California en Santa Bárbara e a Universidade Estatal de Arizona, en Estados Unidos, xunto a colegas do Instituto Nacional de Ciencias dos Materiais de Xapón, descubriron un novo material que, á vez, conforma un novo estado da materia. Os resultados resúmense nun novo estudo, publicado recentemente na revista Science.

O achado concretouse ao comprobar como as cuasipartículas denominadas excitóns, utilizadas para crear o material, alcanzaban unha certa densidade, impulsadas por fortes interaccións e volvéndose incapaces de moverse. Esta inmobilidade conduciu a un estado cristalino que actuaba como illante: trátase dun material específico e un estado da materia que non se viu antes.

O novo material é tecnicamente un illante correlacionado bosónico, integrado por unha rede formada por unha capa de diseleniuro de tungsteno e outra capa de disulfuro de tungsteno, colocadas unha encima da outra pero non completamente aliñadas. Esa lixeira desalineación crea o que se coñece como "patrón muaré", revelando algunhas propiedades interesantes que non se observan noutros materiais.

En física, un excitón é unha cuasipartícula formada por un electrón e un oco (a ausencia doutro electrón) que interaccionan intensamente. O excitón conforma á súa vez unha partículas bosónica, cando as súas dúas partes con cargas enerxéticas opostas relaciónanse. Os bosóns son partículas subatómicas que, xunto aos fermións, “constrúen” a esencia de todo o Universo coñecido. Con todo, son difíciles de detectar pola súa fugacidade e escasa interacción.

“Descubrimos a serie de relacións que levaron aos bosóns a un estado altamente ordenado”, indicou nunha nota de prensa o investigador Richen Xiong, autor principal do novo estudo. Para iso, deseñaron un sistema con luz e maior densidade e interacción a temperaturas relativamente máis altas do habitual, logrando que as partículas bosónicas organizásense como un aislador sólido de tipo cristalino, simétrico e de carga neutra.

A creación deste estado exótico da materia demostra que tanto a plataforma moiré como a técnica de espectroscopia de bomba-sonda empregada polos especialistas nesta investigación poderían converterse nun medio importante para crear e investigar materiais bosónicos. Ademais das aplicacións tecnolóxicas relacionadas con estes materiais, os mesmos poderían resolver varios enigmas relativos a como se forma todo o Universo coñecido.

Vale lembrar que os bosóns non só “transportan” as forzas da natureza, senón que son partículas elementais que, segundo diversas teorías, poderían estar relacionadas coa conformación da materia escura, ese gran misterio “invisible” integrado por partículas que non absorben, reflicten ou emiten luz, pero que supera amplamente á materia tradicional na distribución estrutural que caracteriza ao Universo.

FONTE: Pablo Javier Paiacente/farodevigo.es/tendencias21