Retrato de Ettore Majorana
En física de partículas, un **fermión de Majorana** (tamén coñecido como **partícula de Majorana**) é un fermión que é a súa propia antipartícula. Estas partículas denomínanse así en homenaxe ao físico Ettore Majorana, que propuxo este modelo establecendo a ecuación que tamén leva o seu nome. Este termo utilízase ás veces en oposición aos fermións de Dirac (ou partículas de Dirac), que teñen unha antipartícula diferente de si mesmos.

Historia
--------

En 1928, Paul Dirac publicou o artigo que contén a ecuación de Dirac. Motivado polo estudo dos electróns, o artigo xeneraliza a ecuación ás partículas de spin 1/2, pero require factores imaxinarios. En 1937, Majorana revisa a ecuación de Dirac e acha unha interpretación con factores reais. Aos traballos de Majorana non se lles prestou moita atención durante case 20 anos, cando a descuberta dos neutrinos en 1956 conduciu a reestudar os seus resultados. Desde entón, os traballos de Majorana están con regularidade no punto de mira da investigación física.

Estudos teóricos e detección
----------------------------

Notas á man de Ettore Majorana acerca da ecuación que leva o seu nome
Para que unha partícula sexa a súa propia antipartícula debe ter as seguintes propiedades:

* Ser electricamente neutra; unha antiparticula que teña sempre unha carga oposta á da súa partícula.
* Ter momentos bipolares nulos, xa que estes se inverten en relación á dirección do xiro da antipartícula.

Non se documentou na natureza ningún fermión de Majorana, segundo os experimentos e as conclusións científicas, ata finais de 2011, aínda que é teoricamente posible observalos en forma de quasipartícula en experimentos de supercondutividade.

En febreiro de 2012, o equipo do físico Leo Kouwenhoven, da Universidade de Tecnoloxía de Delft, nos Países Baixos, realizou un experimento con nanofíos de aliaxe semicondutora indio-antimonio conectados a un circuíto eléctrico por un contacto en ouro nun lado e un superconductor no outro. Créase un débil campo magnético e mídese a condutancia eléctrica dos nanofíos a diferentes intensidades. Kouwenhoven segue a ser cauteloso, pero cre que os resultados do experimento, é dicir, a produción dun par de fermións de Majorana compostos por electróns acoplados a ocos, son moi compatibles coa descuberta de quasipartículas cuxo comportamento reproduce o dos fermións de Majorana reais.

En 2014, un equipo da Universidade de Princeton afirmou ter medido, utilizando un microscopio de efecto túnel a baixa temperatura, estados ligados formando unha quasipartícula de Majorana nos bordos dunha cadea de átomos de ferro na superficie dun cristal de chumbo superconductor.

O 4 de abril de 2016, investigadores da Universidade de Cambridge anunciaron a proba da existencia de fermións Majorana.

Fermións potencialmente de Majorana
-----------------------------------

O neutrino podería ser tanto un fermión de Majorana como un fermión de Dirac. Se é un fermión de Majorana, a dobre desintegración beta sen neutrino é posible; o experimento do *Neutrino Ettore Majorana Observatory* (NEMO), entre 2003 e 2011, procurou a verificación desta hipótese. Isto levou á conclusión de que se o neutrino ten unha masa, esta a ser obrigatoriamente inferior a 1 eV. Un experimento posterior chamado *Super-NEMO* debe permitir sondar masas ontinuación por baixo do electrón-volt.

O hipotético neutralino do modelo supersimétrico, utilizado notablemente na teoría das supercordas, é un fermión de Majorana.

Fotóns, bosóns Z e gravitons (estes últimos hipotéticos) son a súa propia antipartícula, pero non se poden cualificar de fermións de Majorana. Son bosóns para os cales a distinción entre fermións de Dirac e de Majorana non ten sentido ningún.

Notas
-----

1. ↑  "Ettore Majorana, de la légende à la science". En *IRAMIS*. Maio de 2013. *(En francés)*
2. ↑  Wilczek, F. "Majorana returns". En *Nature Physics* 5, 614 (2009). *(En inglés)*
3. ↑  Mourik, V.; Zuo, H.; Frolov, S.; Plissard, S.; Bakkers, E.; Kouwenhoven, L. "Signatures of Majorana Fermions un Hybrid Superconductor-Semiconductor Nanowire Devices". En *Science*, 12 de abril de 2012. *(En inglés)*
4. ↑  Reich, E. "Evidence for elusive Majorana fermions raises possibilities for quantum computers". En *Nature*. 28 de febreiro de 2012. *(En inglés)*
5. ↑  Nadj-Perge, S.; Drozdov, I. et al. "Observation of Majorana fermions in ferromagnetic atomic chains on a superconductor". En *Science*, 2 de outubro de 2014. *(En inglés)*
6. ↑  "Majorana fermion: physicists observe elusive particle that is its own antiparticle". En *Phys.org*. 2 de outubro de 2014. *(En inglés)*
7. ↑  Mos kowitz, C. "New Particle Is Both Matter and Antimatter". En *Scientific American*, febreiro de 2014. *(En inglés)*
8. ↑  Woollaston, V. "Mysterious new state of matter discovered: Quantum spin liquid is seen in a real-world material 40 YEARS after being predicted - and it could make computers superfast". En *Mail Online.* 4 de abril de 2016. *(En inglés)*
9. ↑  The neutrino Ettore Majorana Observatory. NEMO 3/SuperNEMO International Collaboration. *(En inglés)*

Véxase tamén
------------

### Outros artigos

* Física de partículas
* Fermión
* Ecuación de Majorana
* Ettore Majorana

### Ligazóns externas

* "Les fermions de Majorana, doués d'ubiquité"*.* 13 de outubro de 2014. *(En francés)*
* Palash B. Pal. "Dirac, Majorana and Weyl fermions". *Cornell University Library*. *(En inglés)*
* La partícula que es materia y antimateria a la vez. *(En castelán)*
* Viewpoint: Race for Majorana fermions. En *Physics.aps.org*. *(En inglés)*

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q1065883
* MAG: 2779101571

 |