Een internationaal team van onderzoekers heeft voor het eerst experimenteel Bethe-snaren geobserveerd. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , het team beschrijft hun experimenten en wat ze hebben waargenomen, en mogelijke implicaties van hun werk te bieden.

Bethe-snaren werden meer dan een eeuw geleden voor het eerst voorgesteld door de Duitse natuurkundige Hans Bethe, die ze baseerde op theorieën van Werner Heisenberg, en worden gedefinieerd als een soort collectief gedrag in elektronen - een gedrag dat tussen deeltjes kan reizen. Het onderzoeksteam met deze nieuwe poging noemt ze 'complexe gebonden toestanden van magnetische excitaties'. Sommigen hebben ze beschreven als vergelijkbaar met een rij mensen bij een voetbalwedstrijd die de "golf" uitvoeren - in deze analogie, hun op- en neergaande armbewegingen vertegenwoordigen de opwaartse of neerwaartse spintoestanden van elektronen. Bethe suggereerde hun bestaan ​​al in de jaren dertig, en anderen hebben de theorie verfijnd, maar pas onlangs is zeer geavanceerde technologie ontstaan ​​om hun bestaan ​​te testen.

Om ze experimenteel te observeren, de onderzoekers synthetiseerden eerst SrCo ₂ V ₂ O ₈ kristallen - een antiferromagnetische Heisenberg-Ising-keten. Vervolgens gebruikten ze terahertz-spectroscopie met hoge resolutie om de spintoestanden op te lossen. Hierdoor konden de snaarsuggesties worden berekend met behulp van de Bethe-aanpak, waaruit bleek dat de spectroscopie had gediend als een indirecte manier om Bethe-snaren te observeren.

Het team beschrijft hun werk als een stap voorwaarts in het onderzoek naar spindynamica als het gaat om kwantummagnetisme. Ze suggereren verder dat hun bevindingen ook van invloed kunnen zijn op onderzoek op andere gebieden, zoals koude kwantumgassen.

Anderzijds, aangezien de uiteindelijke observatie van Bethe-snaren op een gegeven moment werd verwacht, de prestatie van het onderzoeksteam zal waarschijnlijk niet veel veranderen in de natuurkundige wereld, behalve de mogelijkheid om ze op de een of andere manier te gebruiken, zoals het manipuleren ervan om gegevensopslag mogelijk te maken. Minder praktisch, het is ook mogelijk dat een beter begrip van Bethe-snaren door observatie kan leiden tot een doorbraak in de snaartheorie.

© 2018 Fys.org