Confirman el descubrimiento de nueva forma de materia: el excitonio
Las primeras menciones a este tipo de materia aparecieron hace medio siglo, pero solo ahora ha podido ser confirmada su existencia.
Un grupo de físicos de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (EE.UU.) han anunciado el descubrimiento de un nuevo estado de materia: el excitonio, según informa la página de la institución. Por primera vez, los investigadores han conseguido probar la existencia de esta enigmática forma de materia, que fue teorizada por primera vez hace unos 50 años.
El excitonio es un condensado que exhibe fenómenos cuánticos macroscópicos, como un superconductor o superfluido, o un cristal electrónico aislante. Está formado por excitones, partículas que se forman en un emparejamiento mecánico cuántico muy raro: el de un electrón escapado y el agujero que deja atrás.
Para probar su existencia, el equipo, encabezado por el profesor de Física Peter Abbamonte, desarrolló una técnica propia denominada espectroscopía de pérdida de energía de electrones con resolución de impulso (M-EELS, por sus siglas en inglés). Con esta herramienta, los científicos pudieron medir por primera vez las excitaciones colectivas de las partículas bosónicas de baja energía -los electrones y sus agujeros emparejados- independientemente de su impulso.
Resultado de importancia cósmica
Más específicamente, el equipo logró la primera observación del precursor de la condensación de excitones en cualquier material, en una fase de plasmón blando que surge cuando el material se acerca a una temperatura crítica de 190 grados Kelvin.
Según los científicos, esta fase de plasmón blando es una «prueba irrefutable» de la condensación del excitón en un sólido tridimensional y la primera evidencia definitiva de la existencia del excitonio.
«Desde que el término excitonio fue acuñado en la década de 1960 por el físico teórico de Harvard Bert Halperin, los físicos han intentado demostrar su existencia», afirmó Peter Abbamonte, que destacó que «este resultado es de importancia cósmica«.
¿Para qué sirve el descubrimiento?
Esta investigación es muy prometedora para resolver misterios existentes en la mecánica cuántica. Al fin y al cabo, el estudio de los fenómenos cuánticos macroscópicos es lo que ha dado forma a la misma comprensión de esta rama de la física. Más allá de esto, los científicos están estudiando las posibles aplicaciones tecnológicas del excitonio.
El trabajo de los investigadores fue publicado este 8 de diciembre en la revista Science.
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