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Físicos de la Universidad de Illinois (EE.UU.) han demostrado la existencia de una nueva y enigmática forma de la materia llamada excitonio, que fue predicha hace casi 50 años pero que hasta ahora nadie había sido capaz de detectar. Se trata de un condensado compuesto de unas partículas llamadas excitones, que se forman en un emparejamiento mecánico cuántico muy extraño entre un electrón escapado y el «agujero» que dejó atrás, según ABC.

«Este resultado es de importancia cósmica», afirma Peter Abbamonte, responsable del estudio y quien se confiesa «emocionado» por el hallazgo. El término ‘excitonio’ fue acuñado en la década de 1960 por el físico teórico de Harvard BertHalperin. Desde entonces, los físicos han tratado de descubrirlo y han debatido sobre si sería un aislante, un conductor perfecto o un superfluido. «Desde la década de 1970, muchos experimentadores han publicado evidencias de su existencia, pero sus hallazgos no eran una prueba definitiva», explica el investigador.

Abbamonte cree que el excitonio ha tardado 50 años en descubrirse en materiales reales porque hasta ahora los científicos no han tenido las herramientas experimentales para distinguir positivamente si lo que parecía ser excitonio no era en realidad otra cosa, algo llamado fase de Peierls, un comportamiento de los cristales ya conocido por los científicos.

Para observar la nueva forma de materia, el equipo desarrolló una nueva técnica llamada espectroscopía de pérdida de energía de electrones con resolución de impulso (M-EELS), que puede seguir la trayectoria de los electrones. De esta forma, el equipo pudo observar cómo se comportan los excitones, partículas tan extrañas que se forman por un electrón que escapó y el espacio negativo que dejó cuando lo hizo.

Este singular emparejamiento es posible porque, en semiconductores, los electrones en el borde de un nivel de energía en un átomo pueden, cuando están excitados, saltar al siguiente nivel de energía, dejando atrás un «agujero» en el nivel anterior. Este agujero actúa como una partícula cargada positivamente y atrae al electrón con carga negativa. Como ocurre siempre en física cuántica, parece algo inverosímil.

 

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