Studi menemukan 'iblis' Pines dalam logam superkonduktor setelah 67 tahun; memahami

67 tahun yang lalu, fisikawan David Pines meneliti keberadaan “setan” yang dihasilkan oleh saling netralisasi riak listrik. Kini, pada tahun 2023, para ilmuwan telah berhasil mengidentifikasi pergerakan logam superkonduktor ini.

Fenomena ini dikenal sebagai “Setan Pinus” sejak tahun 1956, tahun ketika fisikawan mengembangkan teori tentang osilasi kolektif logam yang tidak terlihat oleh cahaya.

HAI "Setan pinus” adalah sejenis plasmon yang bisa ada di logam. Berdasarkan teori fisika, mereka dapat dianggap “sebagai mode kolektif kuasipartikel netral, yang muatannya telah dilindungi sepenuhnya oleh elektron dalam pita terpisah.”

Meski merupakan kajian yang menarik, teori tersebut belum dibuktikan dalam penelitian eksperimental, terutama karena sifat netralitas muatannya.

Namun, perkembangan baru dari fenomena ini dipublikasikan pada bulan Agustus tahun lalu

Majalah alam oleh fisikawan dari University of Illinois, di Urbana-Champaign, Amerika Serikat.

“Iblis telah diduga secara teoritis sejak lama, tetapi para peneliti belum pernah mempelajarinya. Faktanya, kami bahkan tidak melihat. Namun kami menyadari bahwa kami melakukan hal yang benar dan kami menemukannya. Hal ini menunjukkan pentingnya mengukur sesuatu,” kata Peter Abbamonte, peneliti yang memimpin studi ilmiah tersebut.

David Pines, fisikawan yang menciptakan teori tersebut. (Gambar: Minesh Bacrania/SFI/Majalah Quanta/Reproduksi)

Eksperimen “Iblis Pinus”.

Seperti yang dikatakan tim peneliti, mereka sebenarnya tidak mencari teori Pines, tapi memang demikian mengarah pada eksperimen osilasi saat menganalisis superkonduktor yang dikenal sebagai tembaga ruthenate. strontium.

Selama penelitian terhadap logam, para ilmuwan memperhatikan perilaku elektron yang tidak biasa yang menyebabkan riak drainase.

“Sebagian besar penemuan besar tidak direncanakan. Anda akan mencari tempat baru dan melihat apa yang ada di sana,” komentar Abbamonte.

(Gambar: Alam/Reproduksi)

Oleh karena itu, langkah pertama analisis untuk mengidentifikasi fenomena tersebut dilakukan dengan menggunakan teknik melacak elektron dan menentukan sifat material.

Hasilnya, mereka mengukur energi saat elektron memantul dan menentukan data tentang gelombang periodik, yang disebut “mode” dalam fisika.

Meskipun ada beberapa korespondensi yang berbeda, mode superkonduktor tersebut hanya dijelaskan oleh teori Pines. Oleh karena itu, peneliti berpendapat bahwa “setan Pines” akhirnya diidentifikasi dalam eksperimen fisik.

Dengan demikian, penemuan ini membuka jalan baru bagi studi Fisika, memecahkan masalah yang dapat meningkatkan penelitian mengenai teknologi listrik dan superkonduktor.