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Descoberto o Excitônio (ART3924)

A todo momento descobertas de novos materiais até então insuspeitados ou ainda de novos estados da matéria levam os pesquisadores a imaginar aplicações para a tecnologia até então nunca imaginadas. Neste artigo falaremos da descoberta de um novo estado da matéria denominado excitônio que pode levar a aplicações eletrônica inimagináveis neste momento.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaigncom ajuda de colede Illinois, Universidade da California e Universidade de Amsterdam, provaram a existência de um novo estado da matéria que na realidade já havia sido previsto há mais de 50 anos.(*)

(*) Os leitores interessados em ver a matéria original em inglês podem visitar o site de física da Universidade de Illinois em https://physics.illinois.edu/news/article/24114

A equipe estudou cristais não dopados do metal denominado dicalcogenidio diselinido de titânio (1T-TiSe2) reproduzindo seus resultados 5 vezes em cristais diferentes.

Podemos explicar o excitônio para os “não físicos” como um condensado que manifesta fenômenos quânticos em uma escala “macro”, da mesma forma que um supercondutor, um superfluído ou ainda um cristal eletrônico isolado.

Esse material é feito de “éxcitons”, partículas que são formadas num estado muito estranho de emparelhamento mecânico quântico entre um elétron e uma lacuna de onde ele tenha sido retirado.

Quando o elétron (negativo) e a lacuna (ositiva) se atraem interagindo ele formam um par que na realidade é uma partícula composta, um bóson ou um excitônio.

 

Concepção artística de um conjunto de exciitons num sólido excitônico formando paredes de propagação em amarelo ao lado de átomos normais em azul. Imagem cortesia de Peter Abbamonte, U. of I. Department of Physics and Frederick Seitz Materials Research Laborator.
Concepção artística de um conjunto de exciitons num sólido excitônico formando paredes de propagação em amarelo ao lado de átomos normais em azul. Imagem cortesia de Peter Abbamonte, U. of I. Department of Physics and Frederick Seitz Materials Research Laborator.

 

A demora para a descoberta desse novo estado da matéria deve-se a inexistência até tem de ferramental para sua comprovação.

A equipe do Prof. Peter Abbamonte utilizou uma nova tecnologia denominada Momentum-resolved electron energy-loss spectroscopy (M-EELS), através do qual foi possível medir a trajetória de um elétron, estabelecendo quando de energia e momento ele perdeu empregando também com um goniômetro.

Além de revelar novos estados quânticos da matéria a descoberta é promissora no sentido de levar a criação de novos materiais para aplicações eletrônica, com a criação de componentes até então inimaginados, aproximando mais a eletrônica comum da eletrônica quântica.

 

 

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