НОВОСТИ / РОССИЯЕсли в подобный детектор попадет подлинный аксион, похожий по свойствам на квазичастицу, то это приведет к появлению слабой, но хорошо заметной вспышки света, рассказали в пресс-службе Королевского колледжа Лондона.
МОСКВА, 16 апреля. Международный коллектив физиков создали двумерный материал на базе соединения марганца, висмута и теллура, способный вырабатывать свечение при взаимодействии с аксионами, гипотетическими частицами легких форм темной материи. Это соединение станет основой для «космического радиоприемника», способного искать следы аксионов в окружающем космосе, рассказала пресс-служба Королевского колледжа Лондона (KCL).
«Теперь мы можем построить детектор темной материи, который по своей сути будет космическим аналогом радиоприемника в наших машинах. Он будет улавливать сигналы, вырабатываемые всей Галактикой, и постепенно перебирать те частоты, на которых мы ожидаем увидеть аксионы. Благодаря этому “космическому радио” рано или поздно мы найдем эти частицы или убедимся в их отсутствии», — пояснил научный сотрудник KCL Дэвид Марш, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают исследователи, основой для этого «космического радиоприемника» станут двумерные структуры, изготовленные из теллурида висмута и марганца. Он представляет собой экзотический материал, чьи кристаллы обладают необычайными магнитными, квантовыми и оптическими свойствами, а также при этом внутри него могут нарушаться сразу 2 типа физической симметрии — по четности и времени.
Последнее, по словам физиков, позволяет создавать внутри кристаллов из теллурида висмута и марганца наборы устойчивых колебаний, которые по своим характеристикам напоминают аксионы. В прошлом ученые уже пытались создавать подобные колебания, так называемые аксион-квазичастицы, в других экзотических материалах, впрочем во всех случаях они оказывались слишком слабыми для того, чтобы их можно было изучать и применять для поиска настоящих частиц темной материи.
Физики обнаружили, что эти квантовые колебания можно усилить, если использовать не трехмерную, а двумерную форму теллурида висмута и марганца, содержащую лишь несколько слоев атомов. Проведенные ими опыты показали, что аксион-квазичастицы можно уловить, если прикрепить электроды к пленке из теллурида висмута и свинца, пропустить через нее ток и наблюдать за колебаниями этой конструкции при помощи лазеров и атомно-силовых микроскопов.
Если в подобный детектор попадет подлинный аксион, похожий по свойствам на квазичастицу, то это приведет к появлению слабой, но хорошо заметной вспышки света. Подобным образом, как отмечают физики, можно искать частицы легкой темной материи в широком диапазоне массы от 0,01 до 0,1 эВ (электронвольт), который сегодня не исследуется при помощи других инструментов. По оценкам ученых, эти поиски уже через 15 лет дадут однозначный ответ на вопрос, существуют ли аксионы с подобными массами, на что указывают многи...