Les scientifiques ont imaginé pour la première fois comment les électrons du QSL se désintègrent en particules de type spin, ou
Cette réalisation aidera à développer des ordinateurs quantiques ultrarapides et des supraconducteurs écoénergétiques.
D'autres chercheurs ont vu diverses traces de ce phénomène, mais nous avons une image réelle de l'état dans lequel se trouve le spinon. C'est quelque chose de nouveau.
Mike Crommie, professeur de physique et scientifique principal au Lawrence Berkeley National Laboratory
Les spinons peuvent être appelés particules fantômes, donccomme ils peuvent parfois être observés, mais il est difficile de prouver le fait même de l'existence. En utilisant une nouvelle méthode, les scientifiques ont présenté l'une des meilleures preuves de l'existence de spinons à ce jour.
Dans un liquide de spin quantique ou QSL, les spinons se déplacent librement, transférant chaleur et rotation, mais sans charge électrique. Les scientifiques les ont déjà recherchés en s'appuyant sur des méthodes basées sur les signatures thermiques.
Dans le nouveau travail, les auteurs ont développé une seule couchedes échantillons de diséléniure de tantale (1T-TaSe2) d'une épaisseur de seulement trois atomes provenant de l'Advanced Light Source (ALS) du Berkeley Lab. Ce matériau appartient à une classe de matériaux appelés dichalcogénures de métaux de transition (TMDC).
L'équipe a ensuite caractérisé des films minces avecutilisant la spectroscopie de photoémission résolue en angle, cette méthode utilise généralement Rayons X. Ensuite, à l’aide de la microscopie à effet tunnel (STM), les chercheurs ont injecté des électrons à partir d’une pointe métallique dans un échantillon de diséléniure de tantale TMDC.
Après cela, les auteurs ont découvert que lorsqu'un électron est injecté dans le QSL depuis la pointe du STM, il se divise en deux particules différentes à l'intérieur du QSL :
- spinons,
- frais.
Les particules de spinon portent finalement le spin séparément, tandis que les charges portent séparément une charge électrique.
En conséquence, l'image STM / STS montre queles charges gèlent en place, formant ce que les scientifiques appellent l'onde de densité de charge de l'étoile de David. Pendant ce temps, les spinons sont séparés des charges immobilisées et se déplacent librement à travers le matériau.
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