Natuurkundigen van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben nieuw onderzoek gepubliceerd waarin de ontdekking wordt beschreven van een hybride deeltje dat bestaat uit een elektron en een fonon die zodanig met elkaar zijn verbonden dat ze zich als een enkel deeltje gedragen. Het team noemt deze binding tussen de twee deeltjes "lijm", en legt uit dat het 10 keer sterker is dan elke eerder ontdekte dergelijke hybride.
Veel mensen kennen een elektron, een subatomair deeltje dat zich aan een atoom kan hechten. Minder mensen hebben gehoord van fononen, die bekend staan als quasi-deeltjes en het resultaat zijn van trillingsenergie die wordt gegenereerd door atomen, waardoor ze geen deeltje of golf zijn.
De onderzoekers zeggen dat dit nieuwe hybride deeltje bestaat uit een elektron en een fonon, mogelijk "in tandem afgestemd". Als gevolg hiervan kan elke impact op het elektron leiden tot veranderingen in het fonon dat eraan is "gelijmd". Als gevolg hiervan veroorzaken deze fononveranderingen veranderingen in de structuur van het materiaal, met name in de magnetische eigenschappen ervan.
Waarom maakt het uit? Volgens het MIT-team openen de hybride deeltjes de weg om de magnetische en elektrische eigenschappen van het materiaal te veranderen. De ontdekking heeft grote implicaties voor de toekomst van de elektronica: de onderzoekers leggen uit dat het bijvoorbeeld mogelijk is om hybride deeltjes in bepaalde materialen te "tunen" om "een nieuw soort magnetische halfgeleider" te creëren.
Consumenten zullen alleen profiteren van dergelijke innovatie, omdat het kan leiden tot gadgets die efficiënter zijn met verbeterde functies en tegelijkertijd kleiner van formaat zijn. Het is redelijk om aan te nemen dat een dergelijke doorbraak nuttig zou kunnen zijn in het leger, de ruimtevaart en andere industrieën - omdat het onderzoek gedeeltelijk werd gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie.
Een van de co-auteurs van het onderzoek, Batyr Ilyas, legt uit: “Een mogelijk gebruik van dit hybride deeltje is dat het je in staat zou kunnen stellen verbinding te maken met een van de componenten en indirect de andere af te stemmen. Zo is het mogelijk om de eigenschappen van het materiaal te veranderen, zoals de magnetische toestand van het systeem."
Lees ook:
- Wetenschappers hebben 's werelds kleinste antenne gemaakt... met DNA
- We vatten 2021 samen in de wereld van technologie