Доказано существование новой формы материи

Доказано существование новой формы материи

Международная группа исследователей доказала существование новой формы материи — экситония. Он является конденсатом экситонов — связанных друг с другом электронов и «дырок». Впервые это состояние вещества было предсказано почти 50 лет назад. Статья ученых опубликована в журнале Science. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Phys.org.

Экситон образуется, когда один из электронов в валентной зоне полупроводника возбуждается и перескакивает в зону проводимости, оставляя за собой «дырку». Эта «дырка» может рассматриваться как частица с положительным зарядом, связанная с электроном, ушедшим в зону проводимости.

Экситон является бозоном, то есть в одном квантовом состоянии может находиться неограниченное число таких частиц (в отличие от одиночных электронов). При сверхнизких температурах такие бозоны, как атомы гелия-4, собираются в одном состоянии с наименьшей энергией, формируя конденсат Бозе-Эйнштейна. В такой системе квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне, что приводит, например, к появлению сверхтекучести.

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

Ученые доказали существование экситония с помощью модифицированной спектроскопии характеристических потерь энергии электронами (EELS). Образцы подвергаются облучению электронами с узким диапазоном энергий, после этого изучаются потери энергии последних. С помощью этого подхода удалось измерить коллективные возбуждения спаренных электронов и дырок. Когда кристаллы диселенида титана охлаждались до температуры 190 кельвинов (минус 83 градуса Цельсия), в них наблюдалась мягкая плазмонная фаза, являющаяся предшественницей экситония.

Lenta.ru

Похожие новости:
Ученые предсказали существование самой легкой формы льда
Ученые из Университета Небраски-Линкольна предсказали существование семнадцатой формы льда с рекордно низкой плотностью. Результаты работы были опубликованы в журнале Science Advances.Новая форма льда, согласно исследованиям ученых, при обычных условиях представляет собой клатрат s-III — кристаллическое ..
2016-02-14 1200 0 Научные открытия
1
Ученые обнаружили мост из тёмной материи
Ученые объявили об обнаружении «моста» из тёмной материи.Астрономы из Мичиганского университета под руководством Йорга Дитриха провели измерения филамента из тёмной материи,который соединяет скопления двух галактик Abell222 и Abell223,которые от нас отстоят на 2.7миллиардов световых лет.Они полностью подтверждают существование тёмной ..
2012-07-6 1898 0 Научные открытия
0
Нобелевскую премию по физике дали за бозон Хиггса
Нобелевская премия в области физики присуждена профессорами Питеру Хиггсу и Франсуа Энглеру. Как объявили во вторник в Нобелевском комитете в Стокгольме, премия присуждена за "обнаружение механизма, который помогает нам понимать происхождение массы субатомарных частиц, существование которого было доказано ..
2013-10-9 1495 0 Научные открытия
0
В ранних галактиках обнаружили нехватку темной материи
Международная группа астрономов обнаружила шесть древних галактик с чрезвычайно малой долей темной материи в них. Эти объекты находятся так далеко, что телескопы видят их такими, какими они были спустя всего три-четыре миллиарда лет после Большого Взрыва. На необычное свойство ..
2017-03-18 8054 0 Научные открытия
0
Астрофизики открыли новые свойства темной материи
Астрофизики из Швейцарии и Великобритании сообщили о новых неожиданных свойствах темной материи. В своих наблюдениях ученые заметили, что она взаимодействует сама с собой значительно меньше, чем считалось ранее. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science, а кратко с ними можно ..
2015-03-28 3829 0 Научные открытия
1
БАК поможет найти ученым новую форму материи
Большой адронный коллайдер (БАК, Large Hadron Collider - LHC) уже сыграл важную роль в открытии так называемой Божественной частицы, и теперь самый большой в мире коллайдер частиц, возможно, поможет ученым обнаружить новую форму материи, известную как тетракварк. Согласно ..
2014-04-14 1842 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили галактику из темной материи
Для поиска невидимой галактики ученые воспользовались так называемой линзой Эйнштейна - методом, который позволяет находить объекты по их гравитационному влиянию на окружение. Работа авторов представлена в журнале Nature, а ее краткое описание приведено в пресс-релизе Массачусетского технологического института (MIT). Существование темной ..
2012-01-21 2227 0 Научные открытия
0
«Яндекс» найдет для ученых темную материю
Школа анализа данных «Яндекса» станет партнером CERN (Европейской организации по ядерным исследованиям) в эксперименте по поиску темной материи. Об этом говорится в сообщении компании. Российская компания предоставит CERN технологии машинного обучения, а студенты и исследователи Школы анализа данных ..
2014-07-03 1149 0 Научные открытия
0
Астрономы впервые увидели негравитационное взаимодействие темной материи
Астрономы при помощи телескопа VLT (Very Large Telescope) изучили столкновения галактик и впервые нашли следы негравитационного взаимодействия сгустков темной материи. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а кратко с ними ..
2015-04-19 4913 0 Научные открытия
0
Эхо Большого взрыва доказало существование темной материи
Ученые, кажется, доказали существование темной энергии.Европейские астрофизики доказали с 99,996% вероятностью, что темная энергия существует, сопоставив колебания в реликтовом излучении - "эхе" Большого взрыва - с распределением материи на карте галактик в окружающей нас Вселенной. "Темная энергия является одной из величайших ..
2012-09-13 1999 2 Научные открытия
0
Ученые могут отменить границы галактик
Исследователи из института физики и математики Токийского университета и университета Нагойи заявили, что говорить о границе галактики не имеет смысла. К такому выводу они пришли по результатам компьютерного моделирования и сопоставления данных моделирования данными астрономических наблюдений. Известно, что во Вселенной содержится 22 процента темной ..
2012-02-15 2411 0 Научные открытия
0
Изменение скорости света связали с темной материей
Физики из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее предположили, что темная материя может приводить к изменению фундаментальных констант, в частности, скорости света в вакууме. Результаты своих исследований авторы опубликовали в Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться ..
2015-11-22 3601 0 Научные открытия
0
Ученые уточнили карту реликтового излучения
Астрономы составили новую точную карту реликтового излучения. Результаты своего исследования авторы опубликовали в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (статья доступна также в форме препринта в arXiv.org), а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Федеральной политехнической школы ..
2014-08-05 1322 0 Научные открытия
0
Специалисты CERN рассказали об открытии бозона Хиггса
На семинаре, состоявшемся сегодня в Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN), физики экспериментов ATLAS и CMS представили свои последние результаты. Учёные подтвердили существование долгожданной "частицы Бога" – бозона Хиггса. Оба эксперимента поймали новую частицу в области масс ..
2012-07-4 1289 0 Научные открытия
0
Разработана новая модель поведения темной материи
Группа ученых под руководством Мэтта Уокера (Matt Walker) из Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), США, разработали новую модель «поведения» темной материи, сообщает Space.com. В новом исследовании они рассчитали распределение массы материи между двумя ..
2011-10-25 2038 0 Научные открытия
0