Pertama Kali Teramati, Elektron Terbagi Menjadi Kuasi Partikel yang Lebih Kecil

Ilustrasi  pemisahan elektron menjadi dua partikel baru: spinon membawa spin elektron dan orbiton membawa momentum orbitnya. (Graphics: David Hilf, Hamburg)

Kita umumnya berpikir tentang elektron sebagai blok bangunan fundamental dari atom, partikel subatomik dasar tanpa komponen yang lebih kecil lagi. Namun  kita salah berpikir seperti itu. Untuk pertama kalinya, para peneliti telah mencatat ditemukan adanya pemisahan elektron menjadi dua kuasi-partikel yang berbeda.

Dengan menggunakan sampel dari senyawa tembaga oksida compound Sr2CuO3, para peneliti mengangkat beberapa elektron milik atom tembaga keluar dari orbitnya dan ditempatkan ke dalam orbit yang lebih tinggi dengan memanipulasi mereka dengan sinar-X.  Setelah menempatkan mereka dalam orbit  yang  lebih tinggi – dan  dengan kecepatan yang lebih tinggi -, elektron terbagi menjadi dua bagian, satu disebut spinon yang melakukan spin elektron, dan yang lain disebut obitron yang membawa momentum orbital elektron.

Spinon adalah bagian yang membuat elektron berperilaku seperti jarum kompas kecil. Sedangkan orbiton membuat elektron berputar di sekitar nukleus. Partikel-partikel yang baru terbuat ini ,bagaimanapun tidak dapat meninggalkan materi di mana mereka telah diproduksi. Hasil ini dilaporkan dalam sebuah makalah yang diterbitkan di jurnal Nature oleh sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh fisikawan eksperimental Paul Scherrer Institute (Swiss) dan fisikawan teoritis  Dresden IFW (Jerman).

Semua elektron memiliki sifat yang disebut “spin”, yang dapat dilihat sebagai adanya magnet kecil pada skala atom dan yang dapat menimbulkan magnetisme bahan. Selain itu orbit elektron, adalah di sekitar inti atom sepanjang jalur tertentu, yang disebut elektronik “orbital”. Biasanya, kedua sifat fisis kuantum (spin dan orbital) melekat pada setiap elektron tertentu. Dalam sebuah percobaan dilakukan di Paul Scherrer Institute, properti ini kini telah dipisahkan.

Spin dan orbit adalah – setidaknya sejauh pemahaman dasar kita – melekat pada setiap elektron tertentu. Jadi fakta bahwa mereka telah terpisah cukup signifikan. Dan peneliti telah berpikir untuk sementara bahwa pemisahan semacam ini dapat dicapai secara teoritis, mereka merasa sulit membuktikan secara empiris itu sampai sekarang. Ini mengingatkan bahwa pada tingkat kuantum masih ada hal yang kurang lebih membingungkan kita.

Tapi itu belum semua. Pengamatan khusus tentang pemisahan elektron bisa memiliki implikasi waktu yang besar di medan superkonduktivitas dengan suhu yang tinggi. Memahami cara elektron dapat meluruh menjadi kuasi partikel dapat meningkatkan pemahaman kami secara keseluruhan mengenai elektron dan pergerakannya, dan dengan demikian membantu kita mengetahui cara-cara baru pergerakan elektron  – atau kelistrikan – sekitar dalam jumlah besar tanpa banyak kehilangan. Yang nantinya akan menjadi  limbah.

Sumber: PopSci, Phys.org

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s