«Безмассовая» частица может привести к созданию более быстрой и эффективной электроники. Ученые обнаружили частицу, которая обладает необычной способностью вести себя как материя и антиматерия внутри кристалла.
Рассматриваемая частица называется фермионом Вейля. Эту частицу давно ищут учёные, поскольку она считается возможным строительным блоком для других субатомных частиц. Эти частицы ещё более фундаментальны, чем электрон, несущий отрицательный заряд.
«Физика фермиона Вейля настолько необычна, что из этой частицы может возникнуть множество явлений, которые мы сейчас просто не в состоянии себе представить», — сказал Захид Хасан, один из исследователей, в пресс-релизе.
Фермион Вейля обладает двумя характеристиками, которые могут сделать его подходящим кандидатом для будущей электроники. Наиболее примечательна его способность вести себя как совокупность частиц, подобных монополям и антимонополям, внутри кристалла. Это означает, что частицы Вейля с противоположными магнитными зарядами могут двигаться независимо друг от друга с высокой степенью мобильности.
Ученые также обнаружили, что фермионы Вейля можно использовать для создания безмассовых электронов, которые движутся очень быстро и не рассеиваются обратно. В электронике обратное рассеяние снижает эффективность и приводит к выделению тепла. Электроны Вейля просто проходят сквозь препятствия и огибают их.
«Природа этого исследования и то, как оно проводилось, действительно отличаются от большинства других работ, которые мы выполняли ранее, и это делает его более захватывающим», — сказал Су-Янг Сюй, один из исследователей. «Обычно теоретики говорят нам, что какое-то соединение может обладать новыми или интересными свойствами, а затем мы, экспериментаторы, выращиваем этот образец и проводим эксперименты, чтобы проверить это предположение. В данном случае мы сами сделали теоретическое предположение, а затем провели эксперименты. Это делает конечный успех ещё более захватывающим и приятным».
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.