67 jaar geleden onderzocht natuurkundige David Pines het bestaan van een ‘demon’ die werd voortgebracht door de wederzijdse neutralisatie van elektrische rimpelingen. Nu, in 2023, zijn wetenschappers erin geslaagd deze beweging in supergeleidende metalen te identificeren.
Het fenomeen staat sinds 1956 bekend als de ‘Pines-duivel’, het jaar waarin de natuurkundige de theorie ontwikkelde over de collectieve oscillatie van een metaal dat onzichtbaar zou zijn voor licht.
Bekijk meer
De kosmos staat aan de kant van DEZE 3 tekens op 16 oktober 2023; Look…
Probeer ze niet te misleiden! Laat je verrassen door de GEHEIMEN van de meest…
O "Dennen duivel” is een type plasmon dat in metalen kan voorkomen. Volgens fysieke theoriekunnen ze worden beschouwd “als een collectieve modus van neutrale quasideeltjes, waarvan de lading volledig is afgeschermd door elektronen in een aparte band.”
Ondanks dat het een interessante studie was, was de theorie nog niet bewezen in experimenteel onderzoek, voornamelijk vanwege de inherente ladingsneutraliteit.
De nieuwe ontwikkeling van dit fenomeen werd echter in augustus gepubliceerd Natuur tijdschrift door natuurkundigen van de Universiteit van Illinois, in Urbana-Champaign, in de Verenigde Staten.
“Demonen worden al heel lang theoretisch vermoed, maar experimentatoren hebben ze nooit bestudeerd. Eigenlijk hebben we niet eens gekeken. Maar we ontdekten dat we precies het goede deden en dat hebben we gevonden. Dit toont aan hoe belangrijk het is om dingen gewoon te meten”, zegt Peter Abbamonte, de onderzoeker die het wetenschappelijke onderzoek leidde.
David Pines, natuurkundige die de theorie bedacht. (Afbeelding: Minesh Bacrania/SFI/Quanta Magazine/Reproductie)
Zoals het onderzoeksteam zei, waren ze niet bepaald op zoek naar de theorie van Pines, maar dat waren ze wel leidde tot het oscillatie-experiment tijdens het analyseren van een supergeleider die bekend staat als koperruthenaat. strontium.
Tijdens onderzoek naar metalen merkten wetenschappers een ongewoon gedrag van elektronen op dat drainagerimpels veroorzaakte.
“De meeste grote ontdekkingen zijn ongepland. Je gaat ergens anders kijken en zien wat daar is”, aldus Abbamonte.
(Afbeelding: Natuur/Voortplanting)
De eerste stap van de analyse om het fenomeen te identificeren werd dus uitgevoerd met behulp van een techniek om de elektronen te volgen en de eigenschappen van het materiaal te definiëren.
Als gevolg hiervan maten ze de energie terwijl de elektronen stuiterden en bepaalden ze gegevens over periodieke golven, die in de natuurkunde ‘modi’ worden genoemd.
Ondanks enkele verschillende overeenkomsten werden dergelijke supergeleidermodi alleen verklaard door de theorie van Pines. Daarom, de onderzoekers beweren dat de ‘Pines-duivel’ uiteindelijk werd geïdentificeerd in een fysiek experiment.
De ontdekking opende dus nieuwe wegen voor natuurkundestudies, waardoor een probleem werd opgelost dat het onderzoek naar elektriciteits- en supergeleidertechnologieën kan verbeteren.
