Być może pojęcie to kojarzy wam się z bozonem Higgsa, zwanym również boską cząstką, lecz w tym przypadku mówimy o czymś zupełnie innym. Jak donoszą naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara, udało im się uzyskać nowy stan materii poprzez specyficzne nałożenie na siebie dwóch siatek wykonanych z różnych substancji. Były to kolejno diselenek wolframu i dwusiarczek wolframu.
Czytaj też: Materiał o niesamowitych właściwościach. Do jego powstania doprowadziła nowa metoda
Te zostały ustawione pod kątem, który doprowadził do powstania konfiguracji zwanej wzorem mory. Niemal na pewno mieliście z nim już do czynienia, ponieważ chodzi o charakterystyczne kropki powstające na przykład w sytuacji, gdy próbujemy zrobić telefonem zdjęcie monitora.
W przypadku członków zespołu, który opisał swoje dokonania na łamach Science, wzór ten doprowadził do uzyskania wysoce uporządkowanego kryształu cząstek bozonowych zwanych ekscytonami. Tak właśnie powstał nieznany wcześniej stan skupienia materii, któremu nadano nazwę bozonowego skorelowanego izolatora. Dzięki poczynionym postępom badania poświęcone fizyce cząstek elementarnych powinny być prowadzone jeszcze sprawniej niż do tej pory.
Materiały nałożone na siebie pod kątem utworzyły wzór mory, który obserwuje się między innymi w sytuacji, gdy robimy zdjęcie monitora z użyciem aparatu w telefonie komórkowym
O ile bozony mogą zajmować ten sam poziom energetyczny, tak fermiony zachowują się zupełnie inaczej, unikając tego typu zachowań. W przypadku tych pierwszych mówimy o spinach całkowitych, wynoszących na przykład 1 czy 2. Fermiony cechują się z kolei spinami niecałkowitymi, takimi jak chociażby 1/2 bądź 3/2. Gdy ujemnie naładowane elektrony łączą się z dodatnio naładowanymi dziurami, dochodzi do łączenia ich spinów, które zmieniają się w całkowite. To z kolei prowadzi do powstawania cząstek bozonowych.
Wzór mory obserwowano już przy nakładaniu na siebie warstw grafenu, a teraz podobny fenomen okazał się występować w przypadku diselenku wolframu i dwusiarczku wolframu. Naukowcy nie tylko nałożyli je na siebie, ale również poddali działaniu intensywnego światła. W ten sposób byli w stanie stymulować powstawanie i interakcję ekscytonów, co z kolei pozwoliło na kompleksowe badanie ich zachowania. Jak się okazało, rosnącą gęstość ekscytonów ograniczała ich poruszanie, co było pokłosiem silnych interakcji. Innymi słowy, powstał wysoce uporządkowany stan krystaliczny.
Czytaj też: Komputer kwantowy kontra superkomputer. Na placu boju pozostał tylko jeden gracz
Po raz pierwszy udało się stworzyć taki materiał w rzeczywistym układzie materii, ponieważ wcześniej było to możliwe jedynie w przypadku syntetycznych. Najważniejszy wydaje się natomiast fakt, iż autorom badań udało się zaprojektować platformę służącą do badania bozonów w rzeczywistych materiałach. To przełom, na jaki świat nauki czekał od lat. W przyszłości mogłoby to usprawnić badania poświęcone materiałom o przydatnych właściwościach, na przykład zdolnych do przechodzenia w stan nadprzewodnictwa.
