Физики увидели предсказанные в 1929 году безмассовые фермионы

Физики сообщили об экспериментальном открытии так называемых фермионов Германа Вейля. Их существование было теоретически предсказано немецким физиком в 1929 году, а квазичастицы ученые обнаружили в ходе экспериментов с кристаллами. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале Science.

Вейлевские квазичастицы ученые обнаружили в экспериментах по прохождению света через одну из форм кристаллов арсенида тантала (соединения мышьяка и тантала). Ученые сумели выбрать из всего многообразия таких кристаллов (их оптические свойства зависят от частоты падающего излучения) соединения с необходимыми физическими свойствами.

Направляя на арсенид тантала электромагнитные пучки (рентгеновские и ультрафиолетовые), физики проанализировали прошедший сквозь него луч, физические свойства которого позволили авторам заключить, что внутри кристалла существуют возбуждения решетки, проявляющие себя как вейлевские квазичастицы. Такие образования перемещаются в кристаллах намного быстрее, чем обычные электроны, и почти не взаимодействуют друг с другом.

Перемещение таких квазичастиц в кристалле почти не сопровождается выделением тепла. Как отмечают ученые, их открытие может позволить создать трехмерные кристаллы, которые по своим свойствам будут похожи на графен, являющийся двумерной модификацией углерода. Материал с такими квазичастицами может найти применение в компьютерах будущего.

Частицы Вейля возникают как решения безмассового уравнения Дирака (которое, в свою очередь, описывает релятивистские массивные фермионы, в частности электроны и их античастицы — позитроны). Исходное уравнение при этом распадается на два, каждое из которых называется уравнением Вейля и описывает безмассовые фермионы с противоположными спиральностями.

До появления экспериментальных фактов о ненулевой массе нейтрино последние считались вейлевскими фермионами. В настоящее время они описываются как майорановские или дираковские фермионы.

Обсудить
Наука и техника00:04 9 августа

Харе Гитлер!

Пережившие войну нацисты нашли спасение в йоге и гомосексуализме
Полна чалма
Неизвестные снимки исчезнувших красот старой Индии
«Осужденным к расстрелу рубили головы топором»
Зачем Сталин устроил Большой террор и утопил страну в крови
Харе Гитлер!
Пережившие войну нацисты нашли спасение в йоге и гомосексуализме
Дичь какая
Эти люди совершают преступления, которые другим даже в голову не придут
«Больше вина — меньше одежды»
Где и как проводят каникулы самые знаменитые модели
«Они думают, что в России все плохо»
История москвички, переехавшей в Шотландию
Деньги танцующего миллионера
За что у любимца интернета Джанлуки Вакки отбирают виллы и яхты