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O novo estado chama-se “líquido quiral de Bose” e foi descoberto através de uma “dança das cadeiras” que restringe os movimentos dos eletrões.
Todos conhecemos os três estados da matéria com que convivemos diariamente — sólidos, líquidos e gases — mas em condições mais extremas, podem surgir novos estados. Um novo estudo publicado na Nature relata a descoberta de mais um estado da matéria até agora desconhecido.
A pesquisa apelida o novo estado de “líquido quiral de Bose“, que foi descoberto através de um sistema quântico frustrado, que consiste num sistema com restrições internas que impedem que as partículas interajam normalmente, explia o Science Alert.
Estas restrições podem criar resultados imprevisíveis e funcionam como uma “dança das cadeiras” para frustrar os eletrões. “Em vez de cada eletrão ter uma cadeira para onde ir, agora têm de se mexer e ter muitas possibilidades para onde se sentar”, explica o físico teórico da matéria condensada Tigran Sedrakyan.
Os autores montaram um sistema com um dispositivo semicondutor com duas camadas: uma camada superior rica em eletrões e uma camada inferior com muitos orifícios disponíveis para os eletrões se moverem naturalmente. A “frustração” deve-se a não existirem lacunas suficientes para todos os eletrões.
A equipa usou um campo magnético ultra-forte para medir como os eletrões se moveram e assim descobriram este novo estado de matéria.
“Na borda da bicamada semicondutora, eletrões e buracos movem-se com as mesmas velocidades. Isto leva a um transporte semelhante a uma hélice, que pode ser ainda mais modulado por campos magnéticos externos à medida que os canais de eletrões e buracos são gradualmente separados sob campos mais altos”, diz o físico Lingjie Du, da Universidade de Nanjing, na China.
Esta nova fase da matéria inclui ainda algumas propriedades interessantes. Por exemplo, os eletrões congelam num padrão previsível e numa direção de rotação fixa no zero absoluto e não podem sofrer interferência de outras partículas ou campos magnéticos. Essa estabilidade pode ter aplicações em sistemas de armazenamento digital de nível quântico.
