Slovenski raziskovalci odkrili povsem novo obliko materije, ki je ni možno razumeti z obstoječo fiziko

Raziskovalci Instituta Jožef Stefan (IJS) pod vodstvom Dragana Mihailovića so odkrili povsem novo zvrst snovi, ki je ni možno razumeti z obstoječo fiziko in odpira povsem novo področje. Gre za odkritje nove oblike materije, saj za osnovne delce tovrstni pojavi še niso bili znani, o odkritju pa danes poroča znanstvena revija Nature Materials.

Med poskusi, namenjenimi ustvarjanju novih oblik kvantnih materialov pod močno neravnovesnimi pogoji v kristalu tantalovega disulfida, je skupina raziskovalcev na IJS s kratkimi laserskimi sunki ustvarila nenavadno gosto amorfno elektronsko snov, v kateri se zaradi medsebojnih interakcij elektroni zagozdijo, so sporočili z IJS.

Odkritje spada na področje kvantne fizike in je po njihovem mnenju fundamentalno pomembno, saj odpira novo področje. Razumevanje pojava predstavlja nov velik izziv za današnjo kvantno fiziko. Pojav zagozdenja elektronov lahko nastane vsepovsod tam, kjer imamo opravka s hitro kompresijo osnovnih delcev pri velikih gostotah, na primer v jedrih ali v nevtronskih zvezdah. Ima tudi potencialno uporabo, saj je pojav možno kontrolirati, ob njem pa se močno spremeni električna upornost snovi.

Pojav je skupina osmih fizikov pod vodstvom Mihailovića odkrila med raziskavami leta 2016; skupina je potem potrebovala tri leta, da je lahko pojav okarakterizirala in eksperimentalno potrdila. Hkrati je bilo potrebno vsaj delno poskusiti poiskati tudi teoretični model, kar pa je bolj izpostavilo dejstvo, da novo odkrito stanje ne sodi v siceršnje razumevanje fizike in predstavlja nov izziv izven obstoječih okvirov kvantne fizike.

Novoodkriti pojav lahko pojmujemo kot “zagozdenje elektronov”, ki nastane v procesu, ko njihova gostota hitro narašča. Zaradi medsebojnega odboja se ukleščijo v stanje, v katerem so prepleteni z drugimi, prostimi elektroni. Kar je nenavadno pri omenjeni snovi, je, da se zagozdenje pojavi med elektroni, ki jih kvantna mehanika po navadi pojmuje kot valove.

Raziskovalcem je novo snov uspelo posneti s posebnim mikroskopom, katerega razvoj je trajal šest let, njegov obstoj pa je omogočilo sodelovanje med nemškim podjetjem Omicron in Nanocentrom ter IJS. Na začetku je bil financiran s sredstvi Centra odličnosti Nanocenter, po osnovnem zagonu pa so napravo v okviru ERC-projekta še nadgradili.

Osnovni nizkotemperaturni mikroskop s štirimi konicami je edinstven, saj omogoča opazovanje neravnovesnih stanj, ustvarjenih z močnimi laserskimi žarki. Mikroskop pa ne omogoča le meritev položaja posameznih elektronov, ampak tudi njihovo gibanje, porazdelitev hitrosti in tudi istočasno meritev klasične električne upornosti samega materiala, v katerem pojav opazujemo, so pojasnili na IJS.

Podjetje Omicron je po vzoru te naprave izdelalo še nekaj podobnih, vendar pa za zdaj nobena od teh še nima možnosti meritev v kombinaciji z lasersko spektroskopijo, kar ostaja unikat v Sloveniji. Nadaljevanje dela zdaj financira projekt Javne agencije za raziskovalno dejavnost RS.

Odkritje je v celoti plod slovenske raziskovalne skupine. Od njene prve objave na tem področju leta 2014 v reviji Science so sorodne raziskave pričele številne raziskovalne skupine po svetu, ameriško obrambno ministrstvo pa je na osnovi objave skupine razpisalo razpis za raziskave na novonastalem področju.

Povezane teme

fizika, Institut Jožef Štefan, Slovenija, slovenski raziskovalci
Aktualno

Džamija v Ljubljani dobila uporabno dovoljenje

Džamija oziroma Islamski verski in kulturni center na Parmovi ulici v Ljubljani je danes prejela uporabno dovoljenje, je za 24ur.com potrdil generalni tajnik Islamske skupnosti v RS Nevzet Porić. Trenutno so še v fazi nabave opreme, molitve v džamiji pa bodo najverjetneje začeli izvajati po novem letu.

Aktualno

Vlada potrdila predlog rekordnega proračuna

Proračunski uporabniki so očitno našli za skupaj 100 milijonov evrov prihrankov, kot jim je prejšnji teden naložil finančni minister. Vlada je namreč na današnji seji potrdila predloga državnih proračunov za prihodnji dve leti. Z njima se odhodki zvišujejo, hkrati pa zasleduje fiskalno pravilo, je sporočila prek Twitterja.

Rubrika Aktualno

Aktualno

Huawei predstavil prva telefona brez Googlovih aplikacij

Huawei je danes v nemškem Münchnu predstavil nova telefona z operacijskim sistemom Android, ki bosta zaradi ameriških sankcij proti Kitajski prvi napravi tega proizvajalca brez Googlovih aplikacij. Pri Huaweiju mirijo, da bodo uporabniki na njihovi platformi še vedno imeli na voljo 45.000 aplikacij, poroča francoska tiskovna agencija AFP.

Aktualno

Vreme: Danes bo povečini sončno

Dopoldne se bo jasnilo. Popoldne bo povečini sončno, v notranjosti Slovenije občasno tudi zmerno oblačno. Pihal bo vzhodni veter, na Primorskem zmerna burja. Najvišje dnevne temperature bodo od 15 do 19, na Primorskem do 23 stopinj Celzija, je zapisano na spletnih straneh Agencije RS za okolje.