Dans une découverte révolutionnaire, des chercheurs ont réalisé la première observation directe de la quasi-particule axion au sein d'un isolant topologique magnétique bidimensionnel, MnBi₂Te₄. Cette avancée comble le fossé entre la physique des particules fondamentale et la science de la matière condensée.
L'axion, une particule élémentaire hypothétique, est théorisé depuis longtemps comme une solution aux énigmes de la physique des hautes énergies et de la matière noire. La découverte exploite des plateformes de matière condensée pour explorer les phénomènes de type axion, évitant ainsi le besoin d'accélérateurs de particules.
Observée dans MnBi₂Te₄, la quasi-particule axion se manifeste par des oscillations cohérentes à environ 44 gigahertz. Cela ouvre des portes à des applications technologiques révolutionnaires, notamment le traitement de l'information ultra-rapide basé sur le spin et les dispositifs spintroniques antiferromagnétiques de nouvelle génération.
La quasi-particule axion dynamique pourrait servir de plateforme pour la réalisation de polaritons axion, offrant un contrôle sans précédent sur les réponses électromagnétiques. Cette découverte fournit également une plateforme expérimentale unique pour étudier la physique liée aux axions dans des conditions ambiantes de laboratoire.
Ce travail pionnier ouvre de nouvelles perspectives pour explorer la physique des axions au-delà des échelles de haute énergie. La quasi-particule axion dynamique est prometteuse pour approfondir notre compréhension de l'univers quantique tout en façonnant des dispositifs spintroniques et photoniques transformateurs.