Una colaboración germano-polaca ha realizado con éxito la primera grabación en vídeo de un cristal espacio-temporal. La estructura del material recurrente era del tamaño de un micrómetro y estaba a temperatura ambiente, lo que representa un avance significativo en el descubrimiento de aplicaciones para estos intrigantes objetos.

Un cristal es, por definición, un material cuyos constituyentes están dispuestos en una red, una estructura microscópica muy ordenada. Un cristal de tiempo es igual, pero el orden no se ve en el espacio, sino en el tiempo. La estructura cambia y oscila, volviendo periódicamente a una configuración específica.

Junta los dos y tendrás un cristal de espacio-tiempo. El cristal en este estudio fue creado usando una tira de permanente (una aleación de hierro y níquel) y se colocaron en una pequeña antena a través de la cual enviaron una corriente de radiofrecuencia.

Este proceso produjo estados excitados específicos en los electrones de este material. Estas se comportan como una partícula (aunque no lo sean), por eso se llaman cuasipartículas. grande. Los magnones de este material pueden verse moviéndose dentro y fuera de su disposición periódicamente en el espacio y el tiempo: un cristal espacio-temporal por excelencia.

«Pudimos demostrar que estos cristales del espacio-tiempo son mucho más robustos y están más extendidos de lo que se pensaba», dijo en un comunicado el coautor Pawel Gruszecki, científico de la Facultad de Física de la Universidad Adam Mickiewicz de Poznań. declaración. «Nuestro cristal se condensa a temperatura ambiente y las partículas pueden interactuar con él, a diferencia de un sistema aislado. Además, ha alcanzado un tamaño que podría usarse para hacer algo con este cristal magnónico del espacio-tiempo. Esto podría dar lugar a muchas aplicaciones potenciales».

Lo que fue extremadamente emocionante fue que su cristal espacio-temporal es capaz de interactuar con otros magnones lanzados al sistema por los investigadores. Recientemente, dos cristales del tiempo interactuaron, pero esta es la primera vez que observamos la interacción de cuasipartículas con un cristal del espacio-tiempo.

«Tomamos el patrón de magnones que se repite periódicamente en el espacio y el tiempo, enviamos más magnones y finalmente se dispersaron. Así pudimos demostrar que el cristal del tiempo puede interactuar con otras cuasipartículas. Nadie ha podido demostrarlo todavía». directamente en un experimento, y mucho menos en un vídeo», explicó el otro coautor principal, Nick Träger, estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes.

Los cristales son útiles en una amplia variedad de tecnologías, por lo que existe mucho interés en cómo se podrían emplear las estructuras cristalinas del tiempo en tecnologías de comunicaciones o imágenes.

El estudio se publica en Cartas de revisión física.

Una versión anterior de este artículo fue publicada en febrero 2021.