ფიზიკოსებმა გამოიყენეს ახალი ტექნიკა, რათა ფერმიონები გადაექციათ კრისტალიზებულ ბოზონებად ეგზოტიკურ ახალ მასალაში.

ფერმიონები და ბოზონები ელემენტარული ნაწილაკებია — ეს ნაწილაკების ფიზიკის სტანდარტულ მოდელში. ფერმიონები მატერიის ფუნდამენტური სამშენებლო ბლოკია, ბოზონები კი ბუნების ერთ-ერთ ფუნდამენტურ ძალის გადამცემად შეგვიძლია აღვიქვათ. ორივე მათგანს ახასიათებს მათი სპინი: ფერმიონს აქვს ნახევრად მთელი რიცხვის სპინი (ასე 1/2, 3/2 და ა.შ.), ხოლო ბოზონი სრული მთელი რიცხვის სპინით გამოირჩევა (1, 2 და ა.შ.).

ეს წარმოქმნის საინტერესო ფენომენს, რომელიც ცნობილია როგორც ეგციტონი. საუბარია მდგომარეობაზე, რა დროსაც უარყოფითად დამუხტული ელექტრონი (ფერმიონი) უკავშირდება სხვა დადებითად დამუხტულ ფერმიონს, რომელიც ცნობილია როგორც "ხვრელი". ორი ნახევრად მთელი სპინი ერთიანდება და ქმნის სრული მთელი რიცხვის სპინს, რომელიც წარმოქმნის ბოზონურ ნაწილაკს.

ჩვეულებრივ, ბოზონები უფრო რთული შესასწავლია, ვიდრე ფერმიონები. ფერმიონებს ახასიათებთ ურთიერთქმედება ელექტროსტატიკურ ძალასთან. ეს მათ შესწავლას შედარებით აადვილებს. ბოზონები, ისევე როგორც ფოტონები, არ ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან. შესაბამისად, მათი წარმოქმნა ძნელია და უფრო რთული შესასწავლიცაა.

კალიფორნიის უნივერსიტეტის ფიზიკოსებს ბოზონების შესაქმნელი გზისთვის მიგნება სურდათ. ეს ისე, რომ მათი მახასიათებლების უკეთ შესწავლა და გამოკვლევის საშუალება ჰქონოდათ. მათ ეს შეძლეს.

ნიმუშზე ძლიერი შუქის პულსირებით, მკვლევრებმა შეძლეს გამოეყვანათ ეგციტონები, რათა შეესწავლათ მათი ქცევა მყარი ბოზონის კრისტალის შექმნით. ამას ბოზონის კორელაციულ იზოლატორს უწოდებენ.

"ჩვენ აღმოვაჩინეთ მატერიის ახალი მდგომარეობა — ბოზონის კორელირებული იზოლატორი. ჩვენი სამუშაოს მთავარი შედეგი ის არის, რომ შევქმენით ახალი მასალა ბოზონების ურთიერთქმედებისგან", — თქვა რიჩენ სიონგმა, UCSB-ის კურსდამთავრებულმა მკვლევარმა და ნაშრომის წამყვანმა ავტორმა.

მკვლევრები აღნიშნავენ, რომ ცნობილი ეგციტონების შესწავლის გარდა, ეს ახალი მასალა შეიძლება გახდეს ინსტრუმენტი ნაწილაკების სამყაროს შესასწავლად.