Rutgers e outros físicos descobriram uma forma exótica de elétrons que giram como planetas e podem levar a avanços na iluminação, células solares, lasers e visores eletrônicos.

É chamado de "exciton de superfície quiral, "e consiste em partículas e antipartículas unidas e girando em torno umas das outras na superfície dos sólidos, de acordo com um estudo no Proceedings of the National Academy of Sciences .

Quiral se refere a entidades, como suas mãos direita e esquerda, que combinam, mas são assimétricos e não podem ser sobrepostos em sua imagem no espelho.

Excitons se formam quando a luz intensa incide sobre os sólidos, chutando elétrons carregados negativamente para fora de seus locais e deixando para trás "buracos carregados positivamente", "de acordo com o autor principal Hsiang-Hsi (Sean) Kung, um estudante de pós-graduação no Laboratório de Espectroscopia a Laser Rutgers do Professor de Física Girsh Blumberg na Rutgers University-New Brunswick.

Os elétrons e buracos parecem piões girando rapidamente. Os elétrons eventualmente "espiralam" em direção aos buracos, aniquilando um ao outro em menos de um trilionésimo de segundo enquanto emitem um tipo de luz chamado "fotoluminescência". Esta descoberta tem aplicações para dispositivos como células solares, lasers e TV e outros monitores.

Os cientistas descobriram excitons quirais na superfície de um cristal conhecido como seleneto de bismuto, que poderia ser produzido em massa e usado em revestimentos e outros materiais na eletrônica em temperatura ambiente.

"O seleneto de bismuto é um composto fascinante que pertence a uma família de materiais quânticos chamados de 'isolantes topológicos, '"disse o autor sênior Blumberg, professor do Departamento de Física e Astronomia da Escola de Artes e Ciências. "Eles têm vários canais na superfície que são altamente eficientes na condução de eletricidade."

A dinâmica dos excitons quirais ainda não está clara e os cientistas querem usar imagens ultrarrápidas para estudá-los mais a fundo. Os excitons de superfície quirais também podem ser encontrados em outros materiais.