Като са използвали проби от съединението Sr2CuO3 (материал, който се отличава с факта, че частиците в него могат да се движат само в една посока), изследователите са изкачили някои електрони на медните атоми на по-висока орбита, като са ги манипулирали с рентгенови лъчи. След достигането на тези по-високи орбити електроните са се разделили на две части - спинон и орбитон.

Всички електрони имат качеството “спин”. То може да се разглежда като наличие на малки магнити на атомно равнище, което поражда магнетизма на материалите. В допълнение електроните обикалят около атомните ядра по определени пътища, известни като орбити. Обикновено тези две качества са свързани във всеки отделен електрон.

След разделянето спинонът е притежавал спина на частицата родител – свойството, което я кара да се държи като миниатюрен компас. Орбитонът е притежавал орбиталния момент, пораждан от движението на електрона около ядрото. Новосъздадените частици обаче не могат да напускат материала, в който са били създадени, съобщава международният екип изследователи, ръководен от специалистите по експериментална физика от института „Пол Шерер“ в Швейцария и Института по материалознание в Дрезден, Германия.

Изследването, в което за първи път се наблюдава разделяне на спина и орбиталния момент, е публикувано в сп. “Нейчър”.

“Известно е, че в някои материали електронът може да бъде принципно разделен”, казва Джероен ван ден Бринк, ръководещ научния екип от Дрезден. “Но досега емпиричните доказателства за това разделяне отсъстваха. Сега, когато знаем къде точно да ги търсим, със сигурност ще намерим тези нови частици в още много материали.”

Наблюдението на разцепването на електрона може да има важни приложения и в друго поле на изследвания – на високотемпературната свръхпроводимост. Поради приликите в поведението на електроните в Sr2CuO3 и в медните свръхпроводници разбирането на начина, по който електроните се разпадат на други видове частици в тези системи, може да доведе до подобряване на теоретичното ни разбиране за високотемпературната свръхпроводимост.