Excitonium, finalmente demostrado que existe después de 50 años de búsqueda
El profesor de Física Peter Abbamonte (centro) trabaja con los estudiantes graduados Anshul Kogar (derecha) y Mindy Rak (izquierda) en su laboratorio en el Laboratorio de Investigación de Materiales Frederick Seitz. L. Brian Stauffer, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
Por Kastalia Medrano, para Newsweek •Diciembre 9 de 2017
Después de 50 años de teorías e intentos frustrados, los científicos finalmente han demostrado la existencia de una nueva forma de materia. El condensado nunca antes detectado se llama excitonio, un nombre acuñado por primera vez en la década de 1960 por el físico teórico de Harvard, Bert Halperin. Halperin ahora tiene 76 años. Peter Abbamonte, el físico responsable del descubrimiento, lo vio recientemente en una fiesta; Halperin estaba, aparentemente, emocionado.
"Es lo más cercano a 'probado' que se obtendrá en ciencia", dijo Abbamonte, profesor de física de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, a Newsweek. "Realmente nunca se puede 'probar' nada, pero, bueno, la gente lo encuentra convincente".
El excitonio es un condensado, lo que significa que los investigadores detectaron que era un sólido. El excitonio se compone de partículas llamadas excitones, de la misma manera que, por ejemplo, el aluminio sólido está compuesto de partículas de aluminio. Las partículas de excitón en sí mismas no se crean a través de un proceso tan intuitivo.
Comencemos con algo un poco más convencional para comparar, como el hidrógeno. Las partículas de hidrógeno están compuestas por un electrón y un protón. Las partículas de Exciton, entonces, están formadas por un electrón que escapó y el espacio negativo que dejó cuando lo hizo. El agujero realmente actúa como una partícula, atrayendo el electrón escapado y uniéndose a él; se orbitan unos a otros de la misma forma que un electrón y un protón.
Por mucho que los científicos previos sospecharan que existía excitonio, nunca tuvieron una manera suficientemente buena de probarlo. Lo que hicieron Abbamonte y sus colegas fue inventar una técnica de dispersión de electrones para detectar el resultado final de las partículas de excitón, el excitonio. Empezaron con una superficie limpia del material en el vacío, sin aire ni nada más, y luego dispersaron los electrones de su superficie para formar ondas, como golpear el centro de un trampolín.
La forma particular en que se extendieron las ondas les permitió detectar esos electrones escapados en su forma final, el excitonio. No es diferente a la forma en que se detectó el legendario bosón de Higgs. Llamaron a la técnica espectroscopia de pérdida de energía de electrones resuelta por impulso, o M-EELS. Un artículo que explica el descubrimiento fue publicado en la revista Science.
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El profesor de Física Peter Abbamonte (centro) trabaja con los estudiantes graduados Anshul Kogar (derecha) y Mindy Rak (izquierda) en su laboratorio en el Laboratorio de Investigación de Materiales Frederick Seitz. L. Brian Stauffer, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
Por Kastalia Medrano, para Newsweek •Diciembre 9 de 2017
Después de 50 años de teorías e intentos frustrados, los científicos finalmente han demostrado la existencia de una nueva forma de materia. El condensado nunca antes detectado se llama excitonio, un nombre acuñado por primera vez en la década de 1960 por el físico teórico de Harvard, Bert Halperin. Halperin ahora tiene 76 años. Peter Abbamonte, el físico responsable del descubrimiento, lo vio recientemente en una fiesta; Halperin estaba, aparentemente, emocionado.
"Es lo más cercano a 'probado' que se obtendrá en ciencia", dijo Abbamonte, profesor de física de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, a Newsweek. "Realmente nunca se puede 'probar' nada, pero, bueno, la gente lo encuentra convincente".
El excitonio es un condensado, lo que significa que los investigadores detectaron que era un sólido. El excitonio se compone de partículas llamadas excitones, de la misma manera que, por ejemplo, el aluminio sólido está compuesto de partículas de aluminio. Las partículas de excitón en sí mismas no se crean a través de un proceso tan intuitivo.
Comencemos con algo un poco más convencional para comparar, como el hidrógeno. Las partículas de hidrógeno están compuestas por un electrón y un protón. Las partículas de Exciton, entonces, están formadas por un electrón que escapó y el espacio negativo que dejó cuando lo hizo. El agujero realmente actúa como una partícula, atrayendo el electrón escapado y uniéndose a él; se orbitan unos a otros de la misma forma que un electrón y un protón.
Por mucho que los científicos previos sospecharan que existía excitonio, nunca tuvieron una manera suficientemente buena de probarlo. Lo que hicieron Abbamonte y sus colegas fue inventar una técnica de dispersión de electrones para detectar el resultado final de las partículas de excitón, el excitonio. Empezaron con una superficie limpia del material en el vacío, sin aire ni nada más, y luego dispersaron los electrones de su superficie para formar ondas, como golpear el centro de un trampolín.
La forma particular en que se extendieron las ondas les permitió detectar esos electrones escapados en su forma final, el excitonio. No es diferente a la forma en que se detectó el legendario bosón de Higgs. Llamaron a la técnica espectroscopia de pérdida de energía de electrones resuelta por impulso, o M-EELS. Un artículo que explica el descubrimiento fue publicado en la revista Science.
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