Un equipo internacional de investigadores ha descubierto por primera vez que en un campo magnético muy alto un electrón sin masa puede adquirir masa. Comprender por qué las partículas elementales por ejemplo, electrones, fotones, neutrinos tienen masa es fundamentalcuestión en física y un área de intenso debate. Este descubrimiento del profesor Stefano Sanvito, Trinity College Dublin y colaboradores en Shanghai fue publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza este mes.
Si bien las aplicaciones de este descubrimiento están por verse, esto representa un avance significativo en la física fundamental. Podría inspirar el trabajo en la física de altas energías, como los experimentos de colisión llevados a cabo en aceleradores de partículas como el CERN. Esta es la tercera articulaciónpublicación entre el grupo en Trinity y el profesor Faxian Xiu de la Universidad Fudan en Shanghai, quien se acercó al profesor Sanvito para proporcionar apoyo teórico para su actividad experimental en base a sus publicaciones anteriores y reputación internacional en el campo de la física teórica.
El profesor Stefano Sanvito, investigador principal del centro de investigación de materiales avanzados y bioingeniería AMBER Advanced Materials and BioEngineering Research de la Science Foundation Ireland, con sede en Trinity y el Instituto CRANN y profesor de la Facultad de Física de Trinity, dijo: "Este es un avance muy emocionante porque hasta ahora,nadie ha descubierto nunca un objeto cuya masa se pueda encender o apagar aplicando un estímulo externo.Cada objeto físico tiene una masa, que es una medida de la resistencia del objeto a un cambio en su dirección o velocidad, una vez que se aplica una fuerza.Si bien podemos empujar fácilmente un carrito de la compra de masa liviana, no podemos mover un camión de 6 ruedas de masa pesada simplemente empujándolo. Sin embargo, hay algunos ejemplos en la naturaleza de objetos que no tienen masa. Estos incluyen fotones, las partículas elementales descubiertaspor Einstein responsable de transportar la luz, y los neutrinos, producidos en el sol como resultado de reacciones termonucleares. Hemos demostrado por primera vez una forma en que se puede generar masa en un material.En principio, el estímulo externo que permitió esto, el campo magnético, podría ser reemplazado por algún otro estímulo y quizás aplicado a largo plazo en el desarrollo de sensores o actuadores más sofisticados.Es imposible decir qué podría significar esto, pero como cualquier descubrimiento fundamental en física, la importancia está en su descubrimiento ".
Continuó: "Ha sido muy satisfactorio seguir trabajando con el profesor Xiu en Shanghai. Mientras que su grupo es experto en el cultivo y caracterización de materiales como ZrTe 5 que son muy difíciles de hacer, mi grupo tiene la experiencia en la interpretación teórica. Las mediciones se llevaron a cabo en Fudan y en el Centro Nacional de Alto Campo Magnético de Wuhan en China, mientras que el equipo de Dublín proporcionó la explicación teórica del hallazgo.Esta ha sido una colaboración muy fructífera y tenemos otras publicaciones en curso ".
El equipo estudió qué sucedió con la corriente que pasa a través del material exótico pentatelurida de circonio ZrTe 5 cuando se expone a un campo magnético muy alto.Medir una corriente en un campo magnético alto es una forma estándar de caracterizar la estructura electrónica del material.En ausencia de un campo magnético, la corriente fluye fácilmente a través de ZrTe 5 . Esto se debe a que en ZrTe 5 los electrones responsables de la corriente no tienen masa. Sin embargo, cuando se aplica un campo magnético de 60 Tesla un millón de veces más intenso que el campo magnético terrestre la corriente se reduce drásticamente y los electrones adquieren una masa. Un campo magnético intensocampo en ZrTe 5 transforma electrones delgados y rápidos en gordos y lentos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro AMBER . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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