Te tzw. elektrony Diraca mogą zapewnić istną rewolucję technologiczną. Wśród konkretnych zastosowań wymienia się na przykład wykonywanie zaawansowanych obliczeń i prowadzenie komunikacji. Wszystko to z wysoką wydajnością oraz przy niskim zużyciu energii.
Czytaj też: Naukowcy znaleźli wyjątki od ważnego prawa fizyki. Wszystko przez przezroczyste polimery
Oczywiście nie od razu Rzym zbudowano, a inżynierowie muszą pokonać kilka kluczowych przeszkód, zanim będą mogli ogłosić sukces. Jedną z podstawowych trudności było do tej pory zrozumienie kompleksowej natury elektronów Diraca. Sprawy nie ułatwiał fakt, iż zazwyczaj występują one ze “zwykłymi” elektronami, przez co zbieranie informacji na ich temat jest jeszcze bardziej utrudnione.
Skąd w ogóle porównanie elektronów Diraca do fotonów? Chodzi przede wszystkim o ich przemieszczanie się w materiałach, zachodzące z prędkością światła. Poza tym nie posiadają masy, a zgłębianiem innych ich tajemnic zajęli się autorzy publikacji zamieszczonej niedawno na łamach Materials Advances.
Elektrony Diraca mają ogromny potencjał w kontekście rozwoju technologicznego. Mówi się o ich wpływie na prowadzenie obliczeń czy komunikacji z wysoką wydajnością i przy niskim zużyciu energii
Ich dokonania zasługują na szczególną uwagę, gdyż chodzi o nowatorską metodę selektywnej obserwacji elektronów Diraca w materiałach. Członkowie zespołu badawczego wykorzystali w tym celu elektronowy rezonans spinowy, dzięki czemu zyskali możliwość bezpośredniej obserwacji niesparowanych elektronów w materiałach. To z kolei pozwoliło im na szczegółową charakterystykę obserwowanych celów.
Czytaj też: Sztuczna inteligencja pomoże w namierzeniu nowych materiałów do wychwytywania dwutlenku węgla
Jak wyjaśnili autorzy wspomnianego artykułu, trójwymiarowych struktur pasmowych nie da się przedstawić w przestrzeni czterowymiarowej. Z tego względu opracowana metoda zapewnia ogólny sposób przedstawienia informacji o strukturach pasmowych, których nie można uzyskać w inny sposób. Elektrony Diraca mają dzięki ostatnim dokonaniom naukowców nieco mniej tajemnic: wiemy chociażby, iż ich prędkość jest anizotropowa i zależna od ich kierunku oraz położenia. Mimo to tajemnic wciąż jest wiele i pozostaje nam czekać na informacje o kolejnych postępach.