Férmions Semi-Dirac Encontrados em ZrSiS: Quasipartículas com Comportamento de Massa Direcional

Pela primeira vez, os pesquisadores identificaram uma quasipartícula que apresenta comportamento sem massa em uma direção, enquanto possui massa em outra. Este fenômeno indescritível, envolvendo partículas conhecidas como férmions semi-Dirac, foi detectado dentro de um cristal de sulfeto de zircônio e silício (ZrSiS), um materials semimetálico. A descoberta foi detalhada na revista Bodily Assessment X e pode abrir caminho para avanços na tecnologia de baterias, sensores e outros campos emergentes, de acordo com cientistas da Universidade Estadual da Pensilvânia e da Universidade de Columbia.

A pesquisa, liderada pelo Dr. Yinming Shao, professor assistente de física na Penn State, envolveu o uso de espectroscopia magneto-óptica para estudar cristais ZrSiS. Falando à Universidade Estadual da Pensilvânia, o Dr. Shao disse que eles não estavam procurando especificamente por férmions semi-Dirac, mas as assinaturas inesperadas em seus dados levaram a esta primeira observação. Essas quasipartículas, teorizadas pela primeira vez em 2008 e 2009, exibem um comportamento de massa direcional único, dependendo de seu movimento, um teórico do conceito rotulou de “lei de potência B2/3”.

Técnicas Experimentais Exclusivas Utilizadas

De acordo com os relatórios, os experimentos foram conduzidos no Laboratório Nacional de Alto Campo Magnético, na Flórida, usando um dos campos magnéticos sustentados mais fortes do mundo – 900.000 vezes mais poderoso que o campo magnético da Terra. Os cristais ZrSiS foram resfriados a -452°F e expostos à luz infravermelha sob este campo magnético. De acordo com Segundo os relatórios, os padrões de energia observados no materials revelaram o comportamento distinto dos férmions semi-Dirac, alinhados com as previsões teóricas de mais de uma década atrás.

Potencial futuro do ZrSiS

Shao observou em outra declaração que o ZrSiS é um materials em camadas semelhante ao grafite e pode ser esfoliado em folhas para controle preciso, semelhante ao grafeno. Ele explicou que a compreensão dessas quasipartículas poderia levar a avanços tecnológicos significativos. Embora a sua descoberta resolva um mistério, o Dr. Shao também enfatizou que muitos aspectos permanecem inexplicáveis, deixando amplo espaço para pesquisas futuras.