У новаторському відкритті дослідники вперше безпосередньо спостерігали квазічастинку аксіона у двовимірному магнітному топологічному ізоляторі MnBi₂Te₄. Цей прорив усуває розрив між фундаментальною фізикою елементарних частинок і фізикою конденсованого стану.
Аксіон, гіпотетична елементарна частинка, довгий час теоретизувався як рішення головоломок у фізиці високих енергій і темної матерії. Відкриття використовує платформи конденсованої речовини для дослідження аксіоноподібних явищ, обходячи необхідність у прискорювачах частинок.
Спостережувана в MnBi₂Te₄ квазічастинка аксіона проявляється як когерентні коливання приблизно на 44 гігагерцах. Це відкриває двері для революційних технологічних застосувань, включаючи надшвидку обробку інформації на основі спінів і антиферомагнітні спінтронні пристрої наступного покоління.
Динамічна квазічастинка аксіона може слугувати платформою для реалізації аксіонних поляритонів, пропонуючи безпрецедентний контроль над електромагнітними відгуками. Це відкриття також надає унікальну експериментальну платформу для вивчення фізики, пов’язаної з аксіонами, в умовах звичайної лабораторії.
Ця новаторська робота відкриває нові перспективи для дослідження фізики аксіонів за межами високих енергетичних масштабів. Динамічна квазічастинка аксіона обіцяє поглибити наше розуміння квантового всесвіту, одночасно формуючи трансформаційні спінтронні та фотонні пристрої.