Exotische Materieform im Kristall


Excitonen (gelb) in einem Kristall. Diese Paare aus Elektronen und Elektronenlöchern verhalten sich wie ein Teilchen. © Peter Abbamonte/ University of Illinois
Nach rund 50 Jahren endlich entdeckt: In einem Kristall haben Physiker erstmals eine bisher nur theoretisch postulierte Materieform nachgewiesen. Dabei verbinden sich ein Elektron und ein Elektronenloch in einem Titan-Diselenid-Kristall zu einem exotischen Teilchen – einem sogenannten Exciton. Forscher haben seit rund 50 Jahren nach dieser Variante des Bose-Kondensats gesucht, jetzt ist der Nachweis dank einer neuen Messmethode gelungen, wie die Forscher im Fachmagazin „Science“ berichten.

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Kühlt man normale Materie bis fast zum absoluten Nullpunkt herunter, kann eine exotische Materieform entstehen – ein Bose-Kondensat. In diesem Zustand verhalten sich die Atome oder Elektronen plötzlich wie eine Einheit – sie zeigen ein typisches Quantenverhalten in makroskopischem Maßstab. Solche Kondensate entstehen beispielsweise in heruntergekühlten Atomwolken, aber auch als Cooper-Paare in Supraleitern.

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