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Investigadores del MIT miden por primera vez la geometría cuántica de electrones en sólidos

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Un nuevo estudio realizado por físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts tecnología (MIT) y colaboradores para medir la geometría cuántica de electrones en sólidos. La investigación proporciona información sobre la forma y el comportamiento de electrones Dentro de materiales cristalinos a nivel cuántico. Según el estudio, la ingeniería cuántica, que antes se limitaba a predicciones teóricas, se ha observado directamente, lo que ha permitido formas sin precedentes de manipular las propiedades de los materiales cuánticos.

Nuevos caminos para la investigación de materiales cuánticos

el el estudia Fue publicado en Nature Physics el 25 de noviembre. Según lo descrito por Ricardo Comin, profesor asociado de desarrollo profesional, promoción de 1947 Física En el MIT, el logro es un avance importante en la ciencia de materiales cuánticos. En una entrevista con el Laboratorio de Investigación de Materiales del MIT, Comin destacó que su equipo ha desarrollado un plan para obtener información completamente nueva sobre sistemas cuánticos. La metodología utilizada puede aplicarse a una amplia gama de Cantidad Materiales más allá de los probados en este estudio.

Las innovaciones técnicas permiten la medición directa

el investigación Los investigadores utilizaron espectroscopia de fotoemisión con resolución de ángulo (ARPES), una técnica que Komin y sus colegas habían utilizado anteriormente para examinar propiedades cuánticas. El equipo modificó ARPES para medir directamente la geometría cuántica en un material conocido como metal kagome, que tiene una estructura reticular con propiedades electrónicas únicas. Esta medición fue posible gracias a la colaboración entre experimentalistas y teóricos de múltiples instituciones, incluida Corea del Sur, durante la pandemia, señaló Minju Kang, primer autor del artículo y becario postdoctoral Kavli en la Universidad de Cornell.

Estos experimentos confirman los esfuerzos colaborativos y beneficiosos realizados para lograr este logro científico. Este avance ofrece nuevas posibilidades para comprender el comportamiento cuántico de los materiales, allanando el camino para innovaciones en informática, electrónica y tecnologías magnéticas, como informa la revista Nature Physics.

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El observatorio de Namibia detecta electrones cósmicos de mayor energía, lo que abre una mejor comprensión de los rayos cósmicos

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Después de más de una década de investigación, el observatorio HESS en Namibia ha registrado los electrones de rayos cósmicos más energéticos jamás detectados. Se cree que estas partículas de alta energía, formadas por electrones y positrones, surgen de fenómenos cósmicos intensos como explosiones de supernovas y estrellas de neutrones. agujeros negros. El descubrimiento indica que las fuentes de estas partículas probablemente se encuentren a unos cientos de años luz de la Tierra. Sistema solar.

Desafíos de detectar electrones de alta energía

Estudio según Space.com un informeDestaca que estos resultados arrojan luz sobre procesos cosmológicos extremos. Comprender estos rayos cósmicos nos permite detectar grandes aceleradores de partículas en el universo que a menudo están asociados con los fenómenos más violentos, dijo el Dr. Mathieu de Naourois, subdirector de la colaboración HESS e investigador del Centro Nacional Francés de Investigación Científica.

el investigación Señala que detectar estas partículas es particularmente desafiante debido a su rareza y dificultad para distinguirlas de otros rayos cósmicos. Los informes indican que el observatorio HESS utilizó un alcance extenso telescopio La matriz está diseñada para capturar la radiación Cherenkov, un fenómeno que ocurre cuando partículas de alta energía chocan con la atmósfera terrestre. Este enfoque innovador permitió detectar electrones con niveles de energía superiores a varios TeV, que superan las capacidades de los aceleradores de partículas terrestres.

Aceleradores cósmicos cercanos

Según el estudio, el equipo identificó una ruptura brusca en el espectro de energía en 1 TeV, lo que indica una rápida pérdida de energía por parte de los electrones dentro de la Vía Láctea. Esto apunta a fuentes cercanas, que posiblemente incluyan restos de supernovas o púlsares, dijo el Dr. Matthew De Nauruis a Space.com. Los análisis sugieren que estos fenómenos actúan como poderosos aceleradores de partículas, produciendo los electrones de mayor energía jamás observados.

Los resultados proporcionan datos importantes para comprender los rayos cósmicos y servirán como punto de referencia para futuros estudios, señalaron los investigadores involucrados en el proyecto. Este descubrimiento se suma a los esfuerzos en curso para explorar los procesos más activos del universo y sus implicaciones.

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