'Demônio de Pines' é detectado pela primeira vez, diz estudo

Em um estudo publicado na revista científica Nature, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Illinois Urbana-Champaign, nos Estados Unidos, afirma que conseguiu detectar um 'plasmon demônio'. Pela primeira vez, os cientistas confirmaram a presença de um fenômeno conhecido como demônio de Pines, uma ideia proposta pelo físico teórico David Pines, em meados de 1956.

Trata-se de uma amostra observada em um metal rutenato de estrôncio metálico (Sr2RuO4), responsável por diferentes fenômenos, como supercondutividade e condições de transições em diferentes semimetais. O demônio de Pines é considerado um tipo de plasmon, uma unidade de ondas entre elétrons. 

Os plasmons são quasipartículas que surgem durante oscilações quantizadas no plasma, o quarto estado da matéria — os cientistas acreditam que devem existir até cinco estados da matéria. No estudo, é descrito que a descoberta aconteceu por acaso , durante um estudo sobre o metal rutenato de estrôncio.

A física explica que as quasipartículas são observadas em ambientes microscópicos , por exemplo, quando um material sólido apresenta partículas que interagem entre si, como elétrons.

Os cientistas identificaram o demônio de Pines aproximadamente 67 anos após da previsão realizada por David Pines.

"No começo, não tínhamos ideia do que era. 'Demônios' não estão no mainstream. A possibilidade surgiu logo no início e basicamente rimos dela. Mas, quando começamos a descartar as coisas, começamos a suspeitar que tínhamos realmente encontrado o demônio", disse um dos autores e pesquisador da empresa Quantinuum, Ali Husain, em um comunicado sobre a descoberta.

A descoberta foi realizada por coincidência durante um estudo com o metal Sr2RuO4, pois ele é conhecido por sua semelhança com supercondutores de alta temperatura. Como a equipe não sabia se o rutenato de estrôncio oferecia as condições específicas para um demônio de Pines, foi necessário realizar cálculos microscópicos e analisar todas as propriedades do material para confirmar a observação.

A imagem acima apresenta uma amostra do rutenato de estrôncio.

David Pines descobriu que os elétrons em um sólido, como um metal, podem se comportar de maneira diferente. Por exemplo, os elétrons podem interagir para criar uma quasipartícula sem massa, sem carga elétrica e praticamente invisível aos humanos. Ou seja, assim como um demônio, Pines afirma que não podemos vê-la, mas ela está lá.

“Os demônios foram teoricamente conjecturados por muito tempo, mas os experimentalistas nunca os estudaram. Na verdade, nem estávamos procurando. Mas descobrimos que estávamos fazendo exatamente a coisa certa e a encontramos. Isso mostra a importância de apenas medir as coisas. A maioria das grandes descobertas não são planejadas. Você vai procurar em algum lugar novo e ver o que há lá”, disse o professor de física da Universidade Urbana-Champaign e líder do estudo, Peter Abbamonte.

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