Ученые из Принстонского университета в США обнаружили неожиданное квантовое поведение диэлектрика (вещество, относительно плохо проводящее электрической ток), которое ранее замечали только у металлов. Речь идет о проявлении квантовой осцилляции, то есть способности электронов сдвигаться в квантовое состояние под действием магнитного поля при низкой температуре, которое вызывает колебания удельного сопротивления материала.

По мнению физиков, этот феномен свидетельствует о существовании квантовой частицы нового типа, или нейтрального фермиона, пишет sciencealert.

Открытие было сделано во время работы с дителлуридом вольфрама, это материал, который проявляет свойства проводника в трехмерной форме и превращается в диэлектрик при переходе в двумерную форму, напоминающую по структуре графен. Получив монослой дителлурида и поместив его в магнитное поле, физики обратили внимание на возникновение квантовых осцилляций.

По мнению старшего исследователя Ву Саньфэна, открытие позволяет задуматься о «фундаментально новой форме квантовой материи, скрытой в диэлектриках».

Стоит отметить, что с точки зрения электрической проводимости материалы делятся на проводники, диэлектрики (изоляторы) и полупроводники, обладающие разной внутренней структурой и способностью по-разному проводить электрический ток. Как правило, металлы проводят электричество, а диэлектрики - нет. На молекулярном уровне это объясняется тем, насколько свободно электроны движутся через материалы. Электроны подвижны в металлах, тогда как свободно двигаться в диэлектриках не могут из-за огромной сопротивляемости.