Temperatuuridel, mis jäävad mõne kraadi piiresse absoluutsest nullist, peaks materjali soojusjuhtivuse ja elektrijuhtivuse suhe olema võrdeline selle temperatuuriga. See põhimõte, mida tuntakse Wiedemanni-Franzi seadusena, sõnastati esmakordselt 1853. aastal, kuid kui meie arusaam kondenseeritud aine füüsikast kasvas, muudeti selle ulatust nii, et see kehtib ainult siis, kui samad kvaasiosakesed vastutavad nii soojuse kui ka laengu kandmise eest. Kvantmaterjalides, kus elektronid interakteeruvad väga tugevalt, ei tohiks see püsida.
Või nii arvati. Teoreetikud eesotsas Wen Wang Euroopa USA energeetikaministeerium SLACi riiklik kiirendilabor ja Stanfordi ülikooli on nüüd leidnud, et seadust tuleks jätkuvalt järgida üht tüüpi kvantmaterjalide puhul: vaskoksiidi (kupraat) ülijuhtide puhul. Neid materjale tuntakse ebatavaliste ülijuhtidena ja nad juhivad elektrit ilma takistuseta suhteliselt kõrgetel temperatuuridel võrreldes tavaliste analoogidega. See leid tähendab, et füüsikud ei pea kasutama liiga lihtsustatud ja kontseptuaalselt problemaatiliseid eeldusi, mis hõlmavad kvaasiosakesi või Boltzmanni võrrandeid, kui nad ennustavad, kuidas elektronid nendes niinimetatud tugevalt korrelatsioonis materjalides peaksid käituma.
Fermioonide modelleerimine elektronidena, mis hüppavad fikseeritud kohtade vahel
Oma uuringus ühendasid Wang ja kolleegid determinant-kvant-Monte Carlo (DQMC) algoritmi tehnikaga, mida nimetatakse maksimaalse entroopia analüütiliseks jätkamiseks, ja rakendasid seda kupraatmaterjali Hubbardi mudelile. See mudel kujutab elektrone fermionidena, mis hüppavad võre fikseeritud kohtade vahel ja suhtlevad üksteisega, kui nad hõivavad sama võrekoha. Seda kasutatakse laialdaselt selliste süsteemide simuleerimiseks ja kirjeldamiseks, milles elektronid suhtlevad üksteisega, mitte ei käitu iseseisvate üksustena, ning see vastandub alternatiivsele Boltzmanni raamistikule, mis määratleb elektronid eraldiseisvate kvaasiosakestena.
Ebatavaline ülijuht on oodatust veelgi veidram
Füüsikud leidsid, et kui arvestada ainult elektronide transporti, siis kupraatide Lorenzi arv – nende soojusjuhtivuse ja elektrijuhtivuse suhe jagatud temperatuuriga – läheneb Wiedemanni-Franzi seadusega ennustatud väärtusele. Meeskond viitab sellele, et muud tegurid, nagu võre vibratsioon (või fononid), mida Hubbardi mudelis ei sisaldu, võivad olla vastutavad tugevas korrelatsioonis materjalidega tehtud katsetes täheldatud lahknevuste eest, mille tõttu tundub, et seadus ei kehti. Nende tulemused võivad aidata füüsikutel neid eksperimentaalseid tähelepanekuid tõlgendada ja lõpuks aidata paremini mõista, kui tugevalt korrelatsioonisüsteeme saab kasutada sellistes rakendustes nagu andmetöötlus ja kvantarvutus.
Meeskond kavatseb nüüd tulemusele tugineda, uurides teisi transpordikanaleid, näiteks termilise Halli efekte. "See süvendab meie arusaamist transporditeooriatest tugevas korrelatsioonis materjalides, " ütleb Wang Füüsika maailm.
Käesolev uuring on avaldatud aastal teadus.
- SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
- PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
- PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
- PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
- PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
- Allikas: https://physicsworld.com/a/170-year-old-physical-law-unexpectedly-holds-true-in-high-temperature-superconductors/
- :on
- :mitte
- : kus
- 120
- a
- absoluutne
- kiirendi
- konto
- algoritm
- üksi
- alternatiiv
- Analüütiline
- ja
- ilmuma
- rakendused
- rakendatud
- kehtib
- kehtima
- lähenemisviisid
- OLEME
- AS
- eeldused
- At
- BE
- Parem
- vahel
- sinine
- mõlemad
- ehitama
- kuid
- by
- kutsutud
- kes
- kanalid
- tasu
- kolleegidega
- kombineeritud
- võrreldes
- arvutustehnika
- Kontseptuaalselt
- Läbi viima
- jätkamine
- jätkama
- vastandab
- tavaline
- Copper
- võiks
- kolleegidega
- andmed
- andmetöötlus
- Süvene
- Määratleb
- osakond
- Kirjeldades
- eristatav
- jagatud
- ei
- iga
- mõju
- elekter
- elektronid
- töötavad
- energia
- üksuste
- võrrandid
- Isegi
- eksperimentaalne
- katseid
- Avastades
- tegurid
- vähe
- leidmine
- esimene
- fikseeritud
- eest
- avastatud
- Raamistik
- Alates
- kasvasid
- harjumused
- Saal
- Olema
- aitama
- Suur
- hoidma
- omab
- Kuidas
- http
- HTTPS
- if
- in
- lisatud
- sõltumatud
- info
- suhelda
- suhtlevad
- sisse
- kaasates
- probleem
- IT
- ITS
- jpg
- teatud
- labor
- Seadus
- viima
- Led
- lahkus
- tegema
- materjal
- materjalid
- max laiuse
- maksimaalne
- vahendid
- võib
- mudel
- riiklik
- nüüd
- number
- of
- on
- ONE
- ainult
- or
- Muu
- meie
- füüsiline
- Füüsika
- Füüsika maailm
- plaanid
- Platon
- Platoni andmete intelligentsus
- PlatoData
- ennustada
- prognoosimine
- esitada
- põhimõte
- problemaatiline
- töötlemine
- avaldatud
- Kvant
- kvantarvutus
- pigem
- suhe
- Red
- piirkondades
- suhteliselt
- esindatud
- esindab
- Vastupidavus
- Resort
- vastutav
- kaasa
- Tulemused
- õige
- sama
- ulatus
- peaks
- külg
- site
- Saidid
- So
- Stanford
- tugevalt
- Uuring
- selline
- soovitama
- Ülijuhtivus
- süsteemid
- võtnud
- meeskond
- tehnika
- ütleb
- kui
- et
- .
- seadus
- oma
- soojus
- Need
- nad
- see
- arvasin
- thumbnail
- et
- transportida
- tõsi
- tüüp
- lõpuks
- ebatraditsiooniline
- mõistmine
- väärtus
- väga
- Wang
- Soojem
- oli
- millal
- mis
- laialdaselt
- will
- koos
- jooksul
- ilma
- maailm
- sephyrnet
- null