Ученых шокировало поведение электрического тока в странных металлах
| В последние 40 лет загадочные свойства так называемых "странных металлов" составляют для ученых постоянную загадку. Несмотря на длительные исследовательские усилия, фундаментальный вопрос о том, почему эти материалы демонстрируют нетрадиционное поведение, остается без ответа. Свежее исследование лишь добавило вопросов, показав, что электрический ток в странных металлах ведет себя крайне странно.
Находясь в промежуточной зоне между диэлектриками и проводниками, удивительные металлы имеют свободные электроны, способные переносить электрический заряд. однако они не отвечают критериям полной проводимости. Синтез квантовой и классической физики дал определенное понимание этих материалов. Однако недавние открытия указывают на то, что наше понимание электрического тока, краеугольного камня современной физики, может быть ложным. Как мы понимаем электричествоДоминирующая теория электрического тока основывается на переносе заряда квазичастицами, являющимися проявлением коллективных действий электронов. Дискретность электрического тока обычно проявляется в виде дробного шума, характеризующегося всплесками, а не последовательным и равномерным переносом заряда. Загадочное поведение тока в удивительных металлахПытаясь разгадать тайну, как протекает ток в странных металлах, ученые сконструировали нанопроводники из соединения итербия, родия и кремния (YbRh2Si2). Эти нанопроводчики, размером 200 нм на 600 нм, относятся к категории странных металлов и демонстрируют нетипичные свойства вблизи абсолютного нуля. Цель эксперимента. В ходе исследования ученые тщательно отследили движение электронов, предполагая, что они следуют ожидаемому поведению дискретных групп, действующих как квазичастицы. Однако неожиданный результат показал, что электрический ток протекал плавно, без ожидаемых дробных шумовых флуктуаций, подобно воде в широком желобе. В сущности, заряд, казалось, передавался частично, словно без электронов, что бросает вызов традиционному пониманию. Это повышает вероятность того, что что-то другое, чем электроны, может быть носителем заряда в металлах, привлекая еще не изученные квантовые эффекты. Почему это важноПонимание этих явлений потенциально может раскрыть тайну достижения сверхпроводимости при обычных температурах. Поведение удельного сопротивления в странных металлах значительно отличается от традиционных металлов вблизи абсолютного нуля, где вместо внезапного скачка от нуля до высокого удельного сопротивления он растет постепенно и линейно. Если ученым удастся распространить это поведение на более высокие температуры, это может иметь значительные последствия для энергетики, проложив путь более эффективного и практического применения сверхпроводимости. Однако путь к таким открытиям остается окутан особенной и загадочной природой удивительных металлов. |
Комментарии (0) | |