Excitonium terdengar seperti zat yang dibuat dari novel grafis anak-anak.
Tapi ini adalah kata ilmiah yang sebenarnya, diciptakan 50 tahun yang lalu untuk menggambarkan jenis materi baru, yang diyakini ilmuwan harus ada, namun tidak dapat membuktikannya, sampai sekarang.
Fisikawan di University of Illinois mengatakan bahwa mereka sekarang telah membuktikan bahwa excitonium benar-benar ada, menggambarkan penemuan itu sebagai “kepentingan kosmis.”
Dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada 8 Desember, para periset mengungkapkan bagaimana mereka akhirnya dapat membuktikan keberadaan jenis materi baru ini dan mulai menjawab beberapa pertanyaan lama dengan mempelajari kristal logam dengan teknik baru yang khusus.
Namun, memahami apa itu excitonium tidak sesederhana yang berkaitan dengan struktur molekul atau atom, yang dapat divisualisasikan dengan model bola dan tongkat di laboratorium kimia sekolah menengah, atau diagram cincin elektron di sekitar atom.
Excitonium tunduk pada aturan dunia fisika kuantum yang aneh dan indah, di mana hal-hal seperti “gelombang probabilitas” yang misterius, dapat terjadi bersamaan dengan gelombang dan partikel-partikel, menentang logika manusia biasa dan fisika Newton.
Menurut para peneliti, excitonium terbuat dari “lubang” energik (aktif) yang dibuat oleh elektron yang terlepas dari posisi mereka.
Keanehan alam kuantum biasanya tidak langsung terlihat di dunia ini, terbatas pada tingkat atomik, dan hanya mampu bertindak dalam ranah partikel kecil seperti elektron.
Namun, dalam situasi tertentu keanehan ini bisa menembus tingkat fisik, melanggar hukum fisika yang diajarkan di SMA.
Superkonduktor dan superfluida adalah contoh dari fenomena di mana hukum fisika yang berhubungan dengan Newton biasa tampak berbeda dan kita bisa melihat gelembung dunia kuantum tersebut hingga kepunyaan kita sendiri.
Excitonium adalah apa yang dikenal sebagai “kondensat,” (cairan yang dibentuk oleh kondensasi) yang seperti superfluida atau superkonduktor yang tunduk pada efek kuantum.
Physicists excited by #ILLINOIS team's confirmation of a new form of matter, excitonium https://t.co/y7xElAbhPE pic.twitter.com/3iESDgB6YF
— University of Illinois (@UofIllinois) December 8, 2017
“Ini terdiri dari eksiton-eksiton, partikel yang terbentuk dalam pasangan mekanik kuantum yang sangat aneh, yaitu elektron yang lolos dan lubang yang ditinggalkannya,” tulis Siv Schwink, juru bicara Departemen Fisika di Universitas Illinois.
Para periset telah mengembangkan teknik untuk mempelajari kristal-kristal logam, yang memungkinkan mereka mengukur elektron berpasangan dan “lubang-lubang” mereka dengan cara baru. Mereka mampu mendeteksi sesuatu yang dikenal sebagai “fase plasmon lunak” lima kali, yang mereka katakan adalah “smoking gun” (bukti kuat yang tak terbantahkan) yang membuktikan adanya excitonium, dan belum pernah diamati sebelumnya.
“Hasil ini sangat penting,” kata profesor fisika Peter Abbamonte, yang bertanggung jawab atas proyek tersebut, dalam sebuah publikasi pers universitas. “Sejak istilah ‘excitonium’ diciptakan pada tahun 1960 oleh fisikawan teoritis Harvard Bert Halperin, fisikawan telah berusaha untuk menunjukkan keberadaannya.” (ran)
ErabaruNews
