科學家們在研究一種有助於揭開超導體秘密的材料時，意外地發現了一種”惡魔”粒子，這種粒子在近70 年前被首次提出理論，但從未得到實驗證實。這是一種奇怪的粒子。當它們穿過固體時，它們之間的相互作用會形成集體激發，其表現就會像是具有不同特性的全新粒子，這些粒子被稱為準粒子。

科學家發現了一種傳說已久的”惡魔”粒子，它隱藏在一種金屬的等離子振盪中

等離子體振盪會產生一種特殊形式的準粒子，稱為等離子體，它們具有與組成它們的電子不同的新電荷和質量。然而，人們認為等離子體在室溫下是不可能存在的，因為能級不足以滿足形成等離子體所需的質量。但在1956 年，理論物理學家戴維-派恩斯（David Pines）預言了一個例外情況–多個能帶中的電子可以異相模式聚集在一起，形成沒有質量或電荷的等離子體。沒有任何質量，它們可以在任何能級上形成，因此也可以在任何溫度下形成。這種理論粒子被稱為”松樹的惡魔”，從那時起就一直未能被探測到，直到現在。現在，伊利諾伊大學香檳分校和京都大學的科學家們首次在一種名為釕酸鍶的金屬中直接探測到了這種粒子。這項研究的第一作者彼得-阿巴蒙特（Peter Abbamonte）說：”絕大多數實驗都是用光來測量光學性質的，但電中性意味著惡魔不會與光發生相互作用。我們需要設計一種完全不同的實驗。”釕酸鍶是一種耐人尋味的金屬，它具有高溫超導體的某些特性，儘管它本身並不是高溫超導體。研究小組希望通過一種名為動量分辨電子能量損失光譜學的方法來研究這種材料的電子特性，從而找到一些有關這一寶貴現象的線索。這包括用電子轟擊金屬以觀察其特性，包括任何可能形成的準粒子。在此過程中，研究人員發現了一種令人費解的無質量等離子體。這項研究的合著者阿里-侯賽因（Ali Husain）說：”起初，我們根本不知道它是什麼。隨著我們開始排除各種可能性，我們開始懷疑我們真的找到了惡魔粒子。”科學家們繼續探索釕酸鍶的電子結構。果然，這個隱藏了67年秘密終於出現在了人們的視線中。該研究的合著者埃德溫-黃（Edwin Huang）說：”派恩斯對惡魔的預言需要相當特殊的條件，而釕酸鍶是否應該有惡魔粒子，這一點大家都不清楚。我們不得不進行微觀計算，以弄清到底發生了什麼。當我們這樣做時，我們發現了一個由兩個電子帶組成的粒子，它們以幾乎相等的幅度失相振盪，就像派恩斯描述的那樣。 “研究小組認為，惡魔可能在多種金屬的電子行為中發揮著關鍵作用。這項研究發表在《自然》雜誌上。