Ученые из Университета штата Иллинойс совершили открытие новой формы материи, получившей латинское наименование «экситоний» (excitonium). Этот уникальный материал сформирован частицами, напоминающими бозоны, и обладает рядом необычных характеристик: он демонстрирует свойства сверхжидкости, сверхпроводника и изолирующего электронного кристалла. Теоретическое описание подобной формы материи было предложено более полувека назад.
Секреты квантовой механики
Экситоний представляет собой конденсат, в состав которого входят экситоны – квазичастицы, образующиеся при взаимодействии электрона и «дырки», являющейся еще одной квазичастицей. Данный сложный квантовомеханический процесс обусловлен тем, что в полупроводниках электроны, находящиеся на границе энергетического уровня атома, способны переходить на другой уровень при возбуждении, оставляя после себя дырку. Эту квазичастицу можно представить как положительно заряженное отверстие, которое стремится к притяжению ускользнувшего от него электрона с отрицательным зарядом.