Os plasmons surgem a partir de oscilações quantizadas do plasma, assim como acontece com a luz e os fótons. Eles são quasipartículas bem peculiares, mas uma delas é a mais estranha, o Demônio de Pines.

Os elétrons não se comportam individualmente nos sólidos e assumem uma estrutura mais livres e quando interagem uns com os outros acabam formando unidades coletivas. Com altos níveis de energia, eles podem formar os plásmons, no entanto, a massa é relativamente grande, sendo quase impossível eles se formarem com a energia disponível em temperatura ambiente. Mas não os Demônios.

Essa quasipartícula foi descrita pela primeira vez pelo físico teórico David Pines, em 1956. Ele descobriu que os elétrons, sob as condições certas, poderiam interagir entre si e formar uma quasipartícula sem massa, carga elétrica e incapaz de interagir com a luz, ou seja, ela estava lá, mas não podia ser vista.

Durante muito tempo, isso fez com que o Demônio de Pines fosse visto como uma quasipartícula com existência desconhecida, mas acreditava-se que ela desempenhava um papel importante no comportamento de metais, mas ela sempre escapou dos nossos olhares. Agora em um estudo recentemente publicado na revista Nature, cientistas a observaram por acaso.

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Entrando demônios por acaso

Os pesquisadores estavam estudando as propriedades eletrônicas do rutenato de estrôncio, um metal que possui semelhanças com supercondutores de alta temperatura, quando fizeram a descoberta. O estudo usava uma técnica não convencional que consistia em disparar elétrons em amostras do metal a fim de observar os plasmons que surgiam nele, quando surgiu uma quasipartícula que parecia não ter massa alguma.

No começo, não tínhamos ideia do que era. Demônios não estão no mainstream. A possibilidade surgiu logo no início e basicamente rimos dela. Mas, quando começamos a descartar as coisas, começamos a suspeitar que realmente tínhamos encontraram o demônio.

Ali Husain, principal autor do estudo, em comunicado

Para confirmar se realmente era um Demônio de Pines, os pesquisadores analisaram detalhadamente o rutenato de estrôncio, e a partir de um cálculo microscópio eles encontraram “uma partícula que consiste em duas bandas de elétrons oscilando fora de fase com magnitude quase igual, como exatamente descrito por Pines”, aponta Edwin Huang, coautor da pesquisa.

Apesar de ter sido ao acaso, os pesquisadores acreditam que a observação das Demônios de Pines não foi completamente imprevisível, já que eles estavam observando um material pouco conhecido cientificamente e por meio de método não padrão, abrindo possibilidade para encontrar algo completamente inesperado.

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