Descubren una nueva materia que fue predicha hace 50 años: el excitonio

La existencia de una nueva forma de la materia ha sido demostrada por físicos de la Universidad de Illinois, en Estados Unidos. La materia, denominada excitonia, había sido predicha hace casi medio siglo, sin embargo, no había sido posible detectarla.

Esta nueva materia se compone de un compuesto de excitones, partículas formadas en un emparejamiento mecánico cuántico particular entre un electrón escapado y el «agujero» que dejó atrás.

Si bien el excitonio fue «descubierto» en la década de los ’60s por Harvard Bert Halperin, no existen consenso sobre qué sería esta materia, pudiendo ser un aislante, un conductor perfecto o un superfluido.

De acuerdo a Peter Abbamonte, el científico a cargo del descubrimiento, para identificar este elemento desarrollaron una novedosa técnica denominada espectroscopía de pérdida de energía de electrones con resolución de impulso (M-EELS), la cual permite seguir la trayectoria de los electrones.

Excitones en un sólido.

Este emparejamiento ocurre porque, en semiconductores, los electrones en el borde de un nivel de energía en un átomo pueden, cuando están excitados, saltar al siguiente nivel de energía, dejando atrás un «agujero» en el nivel anterior. Este agujero actúa como una partícula cargada positivamente y atrae al electrón con carga negativa.

Asimismo, el equipo pudo lograr la primera observación de un plasmón blando, cuando el material llegó a una temperatura crítica de 190º Kelvin. Esta fase de plasmón blando, es una prueba clave de la condensación del excitón en un sólido tridimensional y la primera evidencia definitiva del descubrimiento del excitonio, según explican sus descubridores en un comunicado.

Los hallazgos fueron descubiertos fortuitamente, ya que, en un inicio, los científicos buscaban probar su método en un cristal. De igual forma, los investigadores han reconocido que por el momento, las futuras y posibles aplicaciones del excitonio son especulativas.

Con información de ABC.