Дослідники розщепили неподільний електрон на квазічастинки

Ми звикли говорити про електрони як про неподільних стандартних блоках атомів, субатомних частинках елементарного типу без менших складових їх компонентів. Однак згідно з новими відомостями швейцарських і німецьких дослідників, опублікованими на цьому тижні в науковому журналі Nature, ми глибоко помилялися. Вперше, вченим вдалося записати спостереження за електроном, який розколовся на дві відмінних один від одного квазічастинки, і кожна частинка при цьому перейняла різні особливості від оригінального електрона.

Іспользуя зразки мідно-окисного складу - Sr2CuO3, дослідники відокремили деякі з електронів, що належать мідним атомам, з їх орбіт і помістили їх у більш високі орбіти, керуючи ними за допомогою рентгенівських променів. Після розміщення їх у більш високою - і з більш високою швидкістю - орбіті, електрони були розколоті на дві частини, першу частину стали називати spinon, яка взяла вращеніе електрона з собою, а іншу назвали obitron, вона понесла орбітальний імпульс електрона.

Вращеніе і орбіта - принаймні, як ми їх собі уявляємо - прикладені спочатку до кожного особливому електрону. Таким чином, факт того, що вони були відокремлені, є досить суттєвим. І в той час як дослідники думали деякий час тому, що цей вид поділу міг би бути, теоретично, досягнутий, їм довелося нелегко, доводячи це дослідним шляхом до теперішнього часу. Це - нагадування, що на квантовом уровне все ще є речі, які, більш-менш, представляють для нас загадку.

«Було відомо протягом деякого часу, що в особливих матеріалах електрон в принципі може бути розколотий", говорить Джероєн ван ден Брінк, який очолює команду теоретиків у Дрездені IFW, "але до цих пір емпіричних доказів цього поділу на незалежні spinon і orbiton було недостатньо. Тепер, коли ми знаємо, де точно шукати їх, ми зобов'язані знайти ці нові частинки ще в багатьох матеріалах ".

Но це не все, що було помічено. У цього особливого спостереження за електронним розколом могли бути незвичайні значення в галузі високотемпературної надпровідності. Розуміння способу, яким електрони можуть розпастися в квазічастинки, може поліпшити наше повне розуміння електрона і того, як він переміщається, і таким чином допомогти нам з'ясувати нові способи переміщення електронів - або, отже, електрики - по будь-яким провідникам, не втрачаючи велику кількість свого потенціалу на всілякі потері.

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg com

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции