Trong một khám phá mang tính đột phá, các nhà nghiên cứu đã đạt được quan sát trực tiếp đầu tiên về quasi hạt axion bên trong chất cách điện tô pô từ tính hai chiều, MnBi₂Te₄. Bước đột phá này thu hẹp khoảng cách giữa vật lý hạt cơ bản và khoa học vật chất ngưng tụ.
Axion, một hạt sơ cấp giả thuyết, từ lâu đã được lý thuyết hóa như một giải pháp cho các câu đố trong vật lý năng lượng cao và vật chất tối. Khám phá này tận dụng các nền tảng vật chất ngưng tụ để khám phá các hiện tượng giống axion, tránh nhu cầu về máy gia tốc hạt.
Được quan sát thấy trong MnBi₂Te₄, quasi hạt axion biểu hiện dưới dạng dao động mạch lạc ở khoảng 44 gigahertz. Điều này mở ra cánh cửa cho các ứng dụng công nghệ mang tính cách mạng, bao gồm xử lý thông tin dựa trên spin cực nhanh và các thiết bị spintronic phản sắt từ thế hệ tiếp theo.
Quasi hạt axion động có thể đóng vai trò là nền tảng để hiện thực hóa các polariton axion, mang lại khả năng kiểm soát chưa từng có đối với các phản ứng điện từ. Khám phá này cũng cung cấp một nền tảng thử nghiệm độc đáo để nghiên cứu vật lý liên quan đến axion trong điều kiện phòng thí nghiệm xung quanh.
Công trình tiên phong này mở ra những chân trời mới để khám phá vật lý axion vượt ra ngoài quy mô năng lượng cao. Quasi hạt axion động hứa hẹn sẽ làm sâu sắc thêm sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ lượng tử đồng thời định hình các thiết bị spintronic và photonic mang tính chuyển đổi.