La temperaturi de câteva grade de zero absolut, raportul dintre conductivitatea termică a unui material și conductivitatea sa electrică ar trebui să fie proporțional cu temperatura acestuia. Acest principiu, cunoscut sub numele de legea Wiedemann-Franz, a fost formulat pentru prima dată în 1853, dar pe măsură ce înțelegerea noastră asupra fizicii materiei condensate a crescut, domeniul său de aplicare a fost modificat astfel încât să se aplice numai dacă aceleași cvasiparticule sunt responsabile pentru transportul atât de căldură, cât și de sarcină. În materialele cuantice în care electronii interacționează foarte puternic, nu ar trebui să țină.
Sau așa se credea. Teoreticienii condusi de Wen Wang a Departamentul de Energie al SUA Laboratorul Național de Accelerator SLAC și Universitatea Stanford au descoperit acum că legea ar trebui să fie respectată în continuare în cadrul unui tip de material cuantic: supraconductorii de oxid de cupru (cuprat). Aceste materiale sunt cunoscute ca supraconductori neconvenționali și conduc electricitatea fără rezistență la temperaturi relativ ridicate în comparație cu omologii lor convenționali. Descoperirea înseamnă că fizicienii nu vor trebui să recurgă la ipoteze suprasimplificate și problematice conceptual care implică cvasiparticule sau ecuații Boltzmann atunci când prezic modul în care ar trebui să se comporte electronii din aceste așa-numite materiale puternic corelate.
Modelarea fermionilor ca electroni care sară între site-uri fixe
În studiul lor, Wang și colegii au combinat un algoritm Monte Carlo cuantic determinant (DQMC) cu o tehnică numită continuare analitică a entropiei maxime și l-au aplicat unui model Hubbard al unui material cuprat. Acest model reprezintă electronii ca fermioni care țopăie între site-uri fixe de pe o rețea și interacționează unul cu celălalt atunci când ocupă același loc de rețea. Este utilizat pe scară largă pentru simularea și descrierea sistemelor în care electronii interacționează între ei, mai degrabă decât să se comporte ca entități independente și contrastează cu cadrul alternativ, Boltzmann, care definește electronii ca cvasiparticule distincte.
Supraconductorul neconvențional este chiar mai ciudat decât se aștepta
Fizicienii au descoperit că, dacă se ia în considerare numai transportul de electroni, numărul de Lorenz al cupraților – raportul lor dintre conductibilitatea termică și conductibilitatea electrică împărțit la temperatură – se apropie de valoarea prezisă de legea Wiedemann-Franz. Echipa sugerează că alți factori, cum ar fi vibrațiile rețelei (sau fononii), care nu sunt incluși în modelul Hubbard, ar putea fi responsabili pentru discrepanțe observate în experimentele pe materiale puternic corelate care fac să pară ca și cum legea nu se aplică. Rezultatele lor ar putea ajuta fizicienii să interpreteze aceste observații experimentale și ar putea duce în cele din urmă la o mai bună înțelegere a modului în care sistemele puternic corelate ar putea fi folosite în aplicații precum procesarea datelor și calculul cuantic.
Echipa intenționează acum să se bazeze pe rezultat prin explorarea altor canale de transport, cum ar fi efectele de sală termică. „Acest lucru ne va aprofunda înțelegerea teoriilor transportului în materiale puternic corelate”, spune Wang. Lumea fizicii.
Prezentul studiu este publicat în Ştiinţă.
- Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
- PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
- Sursa: https://physicsworld.com/a/170-year-old-physical-law-unexpectedly-holds-true-in-high-temperature-superconductors/
- :este
- :nu
- :Unde
- 120
- a
- Absolut
- accelerator
- Cont
- Algoritmul
- singur
- alternativă
- analitic
- și
- apărea
- aplicatii
- aplicat
- se aplică
- Aplică
- abordari
- SUNT
- AS
- ipoteze
- At
- BE
- Mai bine
- între
- Albastru
- atât
- construi
- dar
- by
- denumit
- purtător
- canale
- taxă
- colegii
- combinate
- comparație
- tehnica de calcul
- conceptual
- Conduce
- continuare
- continua
- contraste
- convențional
- Cupru
- ar putea
- omologii
- de date
- de prelucrare a datelor
- Aprofunda
- defineste
- Departament
- descriind
- distinct
- împărțit
- face
- fiecare
- efecte
- electricitate
- electroni
- angajat
- energie
- entități
- ecuații
- Chiar
- experimental
- experimente
- Explorarea
- factori
- puțini
- descoperire
- First
- fixată
- Pentru
- găsit
- Cadru
- din
- a crescut
- obiceiuri
- Sală
- Avea
- ajutor
- Înalt
- deţine
- deține
- Cum
- http
- HTTPS
- if
- in
- inclus
- independent
- informații
- interacţiona
- interacționând
- în
- implicând
- problema
- IT
- ESTE
- jpg
- cunoscut
- laborator
- Drept
- conduce
- Led
- stânga
- face
- material
- Materiale
- max-width
- maxim
- mijloace
- ar putea
- model
- național
- acum
- număr
- of
- on
- ONE
- afară
- or
- Altele
- al nostru
- fizic
- Fizică
- Lumea fizicii
- Planurile
- Plato
- Informații despre date Platon
- PlatoData
- a prezis
- estimarea
- prezenta
- principiu
- problematic
- prelucrare
- publicat
- Cuantic
- cuantic calcul
- mai degraba
- raport
- Roșu
- regiuni
- relativ
- reprezentate
- reprezintă
- Rezistență
- Resort
- responsabil
- rezultat
- REZULTATE
- dreapta
- acelaşi
- domeniu
- să
- parte
- teren
- Centre de cercetare
- So
- stanford
- tare
- Studiu
- astfel de
- sugera
- supraconductibilitate
- sisteme
- luate
- echipă
- tehnică
- spune
- decât
- acea
- Legea
- lor
- termic
- Acestea
- ei
- acest
- gândit
- miniatura
- la
- de transport
- adevărat
- tip
- în cele din urmă
- neconvențional
- înţelegere
- valoare
- foarte
- Wang
- Mai cald
- a fost
- cand
- care
- pe larg
- voi
- cu
- în
- fără
- lume
- zephyrnet
- zero