Ученые впервые наблюдали полудиакровские фермионы в кристалле ZrSiS

Группа ученых из Университета Пенсильвании и Колумбийского университета сообщила о первом наблюдении полудиакровских фермионов — квазичастиц, которые обладают уникальной способностью изменять свою массу в зависимости от направления движения. Это открытие, опубликованное в журнале Physical Review X, стало возможным благодаря исследованию полуметаллического материала ZrSiS. Данная квазичастица была теоретически предсказана 16 лет назад, и ее наблюдение открывает новые горизонты для применения в будущих технологиях, включая батареи и датчики.

Ведущий автор исследования Иньмин Шао отмечает: «Это было совершенно неожиданно. Мы даже не искали полудиакровские фермионы, когда приступали к работе с этим материалом, но обнаружили сигнатуры, которые не понимали». Ученые использовали метод магнитооптической спектроскопии, в ходе которого кристалл ZrSiS был охлажден до -268,89 градусов по Цельсию и подвергнут воздействию мощного магнитного поля.

При этом наблюдалось странное поведение электронов: они казались безмассовыми в одном направлении и набирали массу в перпендикулярном. Это явление объясняется специфическим коллективным поведением квазичастиц, отличным от индивидуального поведения частиц. Шао заявляет, что ZrSiS, представляющий собой слоистый материал, может служить базой для будущих технологий, аналогичных графену.

Данные исследования могут привести к значительным достижениям в области материаловедения и квантовой физики, так как в этом наблюдении, согласно словам ученых, содержится еще много неразгаданных тайн, требующих дальнейшего изучения.

]]>