Les chercheurs des universités de Cambridge et Birmingham (Angleterre) ont démontré que les électrons se divisent en deux groupes appelés les spinons et les holons, quand ils se déplacent à très basse température dans un fil « quantique » extrêmement fin. Puisque l’électronique est basée sur les propriétés des électrons, les résultats de cette étude peuvent avoir des conséquences significatives pour la réalisation des circuits électroniques à l’échelle nano.

 

Dans les métaux à taille normale, aucune différence entre les deux types d’électrons n'est perceptible, mais dans des fils extrêmement fins les électrons essayent de s’éviter, car ils portent tous une charge électrique de la même polarité (négatif). Cela crée deux nouvelles particules, les spinons qui possèdent les propriétés magnétiques de l’électron, et les holons qui héritent de sa charge électrique. Ce phénomène déjà prédit en 1981 par le physicien Duncan Haldane est maintenant confirmé expérimentalement.

 

L’expérience a consisté à placer des fils « quantiques » ultra-fins assez près d’une surface métallique pour que les électrons commencent à sauter du métal vers les fils sous l’effet de tunnel quantique. Le courant entre la surface métallique et les fils a pu être commandé avec un champ magnétique variable, ce qui démontre la division en spinons et holons.