Một hạt lượng tử chưa từng biết trước đây - tương đương với một điện tử trung hòa - có thể được phát hiện trong một trạng thái vật chất mới. Rất có thể, nó là một bán hạt phát sinh do kết quả của hành vi chung của vật liệu chỉ trong những điều kiện thích hợp. Trong một nghiên cứu mới, những điều kiện này đã được quan sát thấy trong các tấm tinh thể bán kim loại thể hiện hành vi điện từ kỳ lạ.
Nhà vật lý Sanfeng Wu của Đại học Princeton cho biết: “Nếu những giải thích của chúng tôi là đúng, thì chúng ta đang thấy một dạng vật chất lượng tử mới về cơ bản. Ông và các đồng nghiệp đã theo dõi điều này, dựa trên những gợi ý từ các thí nghiệm trước đây về hành vi kỳ lạ của một tấm mỏng vật liệu tinh thể vonfram ditelluride. Vật liệu dẫn điện giống như kim loại ở dạng khối, nhưng nó là chất cách điện mạnh ở dạng "đơn lớp" - một lớp chỉ dày một nguyên tử - bởi vì các điện tử chuyển động của dòng điện bị chặn bởi các điện tử đứng yên của nó, chúng trở nên mạnh hơn nhiều trong trường hợp này - cái gọi là bức thư "hai chiều", Wu nói với Live Science trong một email.
Là một phần của nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã cho lớp đơn lớp tiếp xúc với từ trường xoay chiều ở nhiệt độ thấp, khi các hiệu ứng lượng tử trở nên rõ rệt hơn và đo khả năng chống lại dòng điện của nó.
Theo Wu, vật lý hiện đại không giải thích được khám phá này, và ông cùng nhóm của mình đưa ra giả thuyết rằng những dao động quan sát được là do một dạng vật chất lượng tử chưa từng biết trước đây gây ra. Hiện các chuyên gia đang lên kế hoạch kiểm tra giả thuyết của họ về "fermion trung hòa" trong vonfram ditelluride và đang tìm kiếm các chất cách điện khác cũng phát triển dao động lượng tử.
Wu nói: “Thật khó để tưởng tượng các ứng dụng trong tương lai ở giai đoạn này, nhưng tôi chắc chắn rằng nó sẽ liên quan đến các công nghệ lượng tử trong tương lai của chúng tôi. Tương tự như vậy, "thật khó để tưởng tượng điện tử hiện đại khi electron lần đầu tiên nhìn thấy ánh sáng ban ngày."
Đọc thêm: