Frank Ceballos / Universidade do Kansas
Descoberta revolucionária no estudo da mecânica quântica, aplicando leis de trânsito quânticas num cristal tridimensional.
É anunciada como uma descoberta revolucionária no estudo da mecânica quântica.
Uma equipa de físicos dos EUA aplicou leis de trânsito quânticas num cristal tridimensional, conhecido como pirocloro.
Uma inovação que restringiu com sucesso o movimento dos eletrões que normalmente circulam livremente – foi a primeira vez que isso aconteceu numa rede metálica 3D, salienta o Science Alert.
Ming Yi, físico na Universidade Rice, enfatizou o objetivo da equipa de descobrir materiais que abrigam características exóticas e estados da matéria anteriormente desconhecidos.
O estudo tira proveito da natureza dual, ondulatória e particular dos eletrões, fundamental para entender as suas atividades coordenadas sob condições específicas.
Particularmente em supercondutores, os eletrões podem entrelaçar-se a baixas temperaturas, permitindo-lhes mover-se através de sólidos com alta eficiência, algo que é vital para materiais poupadores de energia.
A pesquisa utilizou uma composição única de cobre, vanádio e enxofre para criar um pirocloro com uma estrutura formulada. Esta estrutura induz um fenómeno conhecido como frustração geométrica, atuando efetivamente como controlo de tráfego para o movimento dos eletrões.
Através de um processo análogo à interferência de ondas na água, a equipa conseguiu criar ondas estacionárias de eletrões que ficam estacionárias.
Esta interferência quântica resulta numa “banda plana”, um estado onde a dependência usual entre a energia e o momento do eletrão não se aplica, oferecendo uma nova perspectiva sobre as interações dos eletrões e fenómenos eletromagnéticos como a supercondutividade.
O sucesso da experiência foi confirmado usando a espectroscopia de fotoemissão resolvida em ângulo, que mediu a energia e o momento dos eletrões dentro da rede 3D.
Os resultados abrem a porta para identificar novos materiais onde bandas planas surgem de fortes correlações eletrónicas.
De acordo com Qimiao Si, outro físico da Universidade Rice, esta descoberta estabelece as bases para um novo princípio de design que poderia prever e identificar materiais capazes de hospedar bandas planas devido a interações eletrónicas, sugerindo um caminho promissor para o desenvolvimento de materiais inovadores e percepções mais profundas na mecânica quântica.
