Физичари од Универзитетот Колумбија за првпат забележаа електронски бран заробен во метал, иако околу него постојат можни патишта за движење. Необичниот феномен е откриен во дводимензионалниот метал Pd₅AlI₂ и претставува пример за таканаречена „врзана состојба во континуумот“.
Во металите електроните обично се движат релативно слободно низ кристалната решетка, овозможувајќи спроведување електрична струја. Но, распоредот на атомите и нивните орбитали во Pd₅AlI₂ создава повеќе конкурентни патишта за прескокнување од атом на атом. Кога овие патишта се поништуваат преку деструктивна квантна интерференција, движењето на електронскиот бран може да биде запрено.
Истражувачите првично забележале дека електроните во овој материјал се движат побавно од очекуваното. Подоцнежните мерења со скенирачка спектроскопија, со атомска прецизност, откриле карактеристични бранови локализирани околу дефекти во кристалната решетка.
Феноменот е познат како „врзана состојба во континуумот“ (BIC). Тој се појавува кога квантната интерференција го спречува бранот да избега, иако енергијата му дозволува да се наоѓа во континуум од подвижни состојби. Слични состојби претходно биле проучувани кај светлинските бранови, но досега не биле јасно забележани кај електрони во метал.
Откритието може да отвори нови можности за контрола на квантните состојби во материјалите. Потенцијалните примени вклучуваат исклучително чувствителни квантни сензори, подобрувања во преносот и обработката на информации во квантните компјутери, како и нови пристапи во квантната хемија.
Во моментов електронските BIC-состојби се појавуваат случајно, поради дефекти што настануваат при растењето на кристалот. Следниот чекор за тимот е намерно создавање дефекти на прецизно избрани места, со цел подобро да се контролираат интерференциските обрасци. Истражувачите сметаат дека и други метали со слична, фрустрирана кристална структура би можеле да поседуваат вакви состојби.
Резултатите се објавени во списанието Science.
