Excitônio: um novo estado da matéria

Química

Excitônio: um novo estado da matéria

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22 de janeiro de 2018

50 anos após a previsão teórica de sua existência o excitônio realmente existe. Sendo um estado muito particular da matéria que ocorre naturalmente em certos materiais semicondutores a baixas temperaturas.

 

Excitonium é semelhante à supercondutividade, que ocorre quando pares de elétrons se reúnem em grandes quantidades para se tornar um, permitindo que a corrente elétrica flua através do material sem qualquer resistência. “Quanto ao excitônio é mais difícil saber como se manifesta macroscopicamente já que acabamos de descobri-lo”, diz Peter Abbamonte, da Universidade de Illinois. Superfluidez ou o transporte de calor sem qualquer dispersão são considerados pelos pesquisadores.

 

Uma coisa é certa, não será supercondutividade, pois as partículas na origem do excitônio são eletricamente neutras formadas por um elétron e um buraco carregado positivamente.

 

Na física quântica os elétrons dos átomos que compõem um semicondutor ocupam diferentes faixas de energia. Quando um desses elétrons salta do seu nível para o próximo nível ele deixa para trás um buraco. Esse buraco pode ser considerado como uma partícula de carga inversa sendo assim positivo. Esse buraco pode associar-se ao elétron que acaba de sair para formar uma partícula neutra, o Excíton. Exatamente como um átomo de hidrogênio é composto de um elétron que gravita em torno de um próton positivo.

 

Excíton é uma partícula real

 

“O Excíton tem todos os atributos de uma partícula real: uma energia vinculativa, um momento magnético, e assim por diante. É uma partícula!”: Informa o pesquisador. Uma partícula capaz, como em supercondutores, de formar um condensado abaixo de uma certa temperatura. Os pesquisadores escolheram uma amostra de disseração de titânio, Ti-Se2, que eles arrefeceram para -83 ° C, depois mediram energia excitônica com precisão sem precedentes e deduziram a prova inegável da presença do condensado.

 

“Nenhuma aplicação concreta está prevista para o momento, talvez um dia seja utilizado no transporte de calor. A existência do excitônio havia sido prevista há muito tempo e estava na hora de se certificar disso. Já foi encontrado e já começamos a procurá-lo em outros materiais. Este é apenas o começo. “: Revela o pesquisador.

 

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