В новаторском открытии исследователи впервые добились прямой регистрации квазичастицы аксиона в двумерном магнитном топологическом изоляторе MnBi₂Te₄. Этот прорыв устраняет разрыв между фундаментальной физикой частиц и физикой конденсированного состояния.
Аксион, гипотетическая элементарная частица, долгое время теоретически рассматривался как решение загадок физики высоких энергий и темной материи. Открытие использует платформы конденсированного состояния для изучения аксионоподобных явлений, обходя необходимость в ускорителях частиц.
Квазичастица аксиона, наблюдаемая в MnBi₂Te₄, проявляется в виде когерентных колебаний на частоте примерно 44 гигагерца. Это открывает двери для революционных технологических приложений, включая сверхбыструю обработку информации на основе спинов и антиферромагнитные спинтронные устройства следующего поколения.
Динамическая квазичастица аксиона может служить платформой для реализации аксионных поляритонов, предлагая беспрецедентный контроль над электромагнитными откликами. Это открытие также предоставляет уникальную экспериментальную платформу для изучения физики, связанной с аксионами, в обычных лабораторных условиях.
Эта новаторская работа открывает новые горизонты для изучения физики аксионов за пределами высоких энергий. Динамическая квазичастица аксиона обещает углубить наше понимание квантовой вселенной, одновременно формируя преобразующие спинтронные и фотонные устройства.