Οιονεί σωματίδια με ρυθμιζόμενες αλληλεπιδράσεις

Τα κύματα νερού είναι τοπικές διεγέρσεις στο νερό, οι οποίες από πολλές απόψεις συμπεριφέρονται σαν σωματίδια, έχουν ταχύτητες και ενέργεια, αλληλεπιδρούν κ.λπ. Στα υλικά, ορισμένες διεγέρσεις μπορούν να συμπεριφέρονται σαν σωματίδια, με κάθε είδους ρυθμιζόμενες ιδιότητες: οιονεί σωματίδια. Πίστωση: Pixabay/CC0 Public Domain

Οι νόμοι της κβαντομηχανικής επιτρέπουν τα «οιονεί σωματίδια»: διέγερση σε υλικά που συμπεριφέρονται ακριβώς όπως τα συνηθισμένα σωματίδια. Το κύριο πλεονέκτημα των τετρασωματιδίων έναντι των συνηθισμένων σωματιδίων είναι ότι οι ιδιότητες τους μπορούν να κατασκευαστούν. σε ένα υλικά της φύσης Στο άρθρο Ειδήσεις & Προβολές αυτής της εβδομάδας, ο φυσικός του IoP Erik van Heumen περιγράφει πρόσφατα πειράματα όπου οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ ομοειδών σωματιδίων μπορούν ακόμη και να συντονιστούν.


Τα τελευταία χρόνια, ο μαθηματικός κλάδος της τοπολογίας, που μελετά τα σχήματα των πραγμάτων και ο φυσικός κλάδος της φυσικής της συμπυκνωμένης ύλης, η μελέτη της συμπεριφοράς των στερεών και των υγρών, έχουν συγχωνευθεί σε έναν συναρπαστικό νέο τομέα έρευνας: το πεδίο τοπολογικών υλικών. Μία από τις πιο συναρπαστικές πτυχές αυτού του κοινού πεδίου είναι η εμφάνιση εξωτικών τετρασωματιδίων: τοπικές διαταραχές στα υλικά που συμπεριφέρονται ακριβώς όπως τα σωματίδια. Ταν γνωστό ότι τέτοια ομοσωματίδια θα μπορούσαν πράγματι να υπάρχουν από την ποσοτική περιγραφή απλών ουσιών. Αυτό που παρουσιάζει η συγχώνευση με την τοπολογία είναι ένα εντελώς νέο σύνολο αυτών των σωματιδίων, γνωστό για παράδειγμα ως Dirac, φερμιόνια Weyl, αξόνια και μαγνητικά μονόπολα.

μηχανικές αλληλεπιδράσεις

Απαλλασσόμενοι από τους αυστηρούς κανόνες των συνηθισμένων σωματιδίων που υπαγορεύονται από τη φύση, οι ερευνητές ελέγχουν τις ιδιότητες των ομοσωματιδίων μέσω προσεκτικής επιλογής των υλικών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή τους. Μία από τις επιθυμίες που ήταν στην κορυφή της λίστας ήταν να βρούμε υλικά με τα οποία θα συντονίσουμε τον τύπο και τη δύναμη των αλληλεπιδράσεων των ομοσωματιδίων.

Πρόσφατα, ανακαλύφθηκε μια ομάδα υλικών που περιέχουν άτομα τακτοποιημένα στο λεγόμενο πλέγμα καγκόμε. Στο άρθρο του “News & Views”, ο Erik van Heumen περιγράφει τις εμπειρίες που αναφέρονται στην τελευταία έκδοση του υλικά της φύσης, που υποδηλώνει το σχηματισμό ενός λεγόμενου «κύματος πυκνότητας ροής» σε αυτά τα υλικά, μια διέγερση που παρέχει την πρώτη επιβεβαίωση των θεωρητικών προβλέψεων ότι αυτά τα υλικά θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν περίεργα αλληλεπιδρώντα οιονεί σωματίδια. Το γεγονός ότι τέτοιες ρυθμιζόμενες αλληλεπιδράσεις μεταξύ ομο -σωματιδίων σε υλικά μπορούν τώρα να δημιουργηθούν στο εργαστήριο, προμηνύει καλά μελλοντικές μελέτες τοπολογικών υλικών.


Υπολογιστής απομόνωσε το αναδυόμενο μαγνητικό μονόπολο χρησιμοποιώντας κβαντική ανόπτηση


περισσότερες πληροφορίες:
Ο Kagome σφίγγει τη χειρόμορφη πυκνότητα φορτίου, υλικά της φύσης (2021). DOI: 10.1038 / s41563-021-01095-z

Παρουσιάστηκε από το Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ

το απόσπασμα: Οιονεί σωματίδια με ρυθμιζόμενες αλληλεπιδράσεις (2021, 24 Σεπτεμβρίου) Ανακτήθηκε στις 24 Σεπτεμβρίου 2021 από https://phys.org/news/2021-09-quasi-particles-tunable-interactions.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Ανεξάρτητα από οποιαδήποτε δίκαιη αντιμετώπιση για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

READ  Οι αστρονόμοι που παρακολουθούν έξυπνη εξωγήινη επικοινωνία έχουν ανιχνεύσει ένα ραδιοφωνικό σήμα από το αστέρι που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *