Los físicos teóricos han descubierto que los fermiones de Weyl exhiben un comportamiento paradójico en contradicción con una teoría fundamental del electromagnetismo de hace 30 años. El descubrimiento tiene posibles aplicaciones en espintrónica. El estudio ha sido publicado en Cartas de revisión física .

Los físicos dividen el mundo de las partículas elementales en dos grupos. Por un lado hay bosones portadores de fuerza, y por otro, los llamados fermiones. El último grupo viene en tres sabores diferentes. Los fermiones de Dirac son los más famosos, que comprende toda la materia. Los físicos descubrieron recientemente los fermiones de Majorana, que podría formar la base de las futuras computadoras cuánticas. Finalmente, Los fermiones Weyl exhiben un comportamiento extraño en, por ejemplo, electroimanes, lo que ha despertado el interés del grupo de física teórica del profesor Carlo Beenakker.

Electroimanes

Los electroimanes convencionales trabajan en la interacción entre corrientes eléctricas y campos magnéticos. Dentro de una dinamo un imán giratorio genera electricidad, y viceversa:mover cargas eléctricas en un cable enrollado alrededor de una barra de metal inducirá un campo magnético. Paradójicamente, una corriente eléctrica producida dentro de la barra en la misma dirección produciría un campo magnético a su alrededor, a su vez generando una corriente en la dirección opuesta, y todo el sistema colapsaría.

Por extraño que parezca, Beenakker y su grupo han encontrado casos en los que esto realmente sucede. Siguiendo una idea del colaborador Prof. İnanç Adagideli (Universidad Sabanci), Doctor. El estudiante Thomas O'Brien construyó una simulación por computadora que muestra que los materiales que albergan fermiones Weyl en realidad exhiben este comportamiento extraño. Esto se ha observado antes, pero solo en escalas de tiempo artificialmente cortas, cuando el sistema no tuvo tiempo de corregir la anomalía. La colaboración Leiden / Sabanci mostró que en circunstancias especiales, a temperaturas cercanas al cero absoluto cuando los materiales se vuelven superconductores, el escenario extraño ocurre indefinidamente.

Hasta ahora, Los físicos consideraron que esto era imposible debido a las simetrías subyacentes en los modelos utilizados. Eso le da al descubrimiento un significado fundamental. "Estudiamos los fermiones de Weyl principalmente por un interés fundamental, "dice O'Brien." Aún así, esta investigación da más libertad en el uso de magnetismo y materiales. Quizás la flexibilidad adicional en un semimetal Weyl sea de utilidad en el diseño de electrónica futura ".