Первая универсальная теория странных металлов могла бы помочь объяснить, почему они ведут себя так странно – например, почему они сопротивляются потоку электронов больше, чем обычные металлы, такие как золото или медь. Новая теория, разработанная исследователями из Института Флэтайрон в Нью-Йорке и Гарвардского университета в США, учитывает два свойства странных металлов: квантовую запутанность их электронов и неоднородное расположение их атомов. Эта работа может улучшить наше понимание высокотемпературных сверхпроводников и других коррелирующих квантовых материалов.
Странные металлы лежат где-то между металлами и изоляторами и получили свое название из-за своеобразного поведения своих электронов. В отличие от электронов в обычных металлах, которые движутся свободно с небольшим взаимодействием и небольшим сопротивлением, электроны в странных металлах движутся медленно и ограниченно. Электроны в странном металле также теряют «память» о своих прошлых положениях с максимально возможной скоростью, допускаемой фундаментальными законами квантовой механики.
Еще более странно то, что исследователи недавно узнали, что купратные (оксид меди) высокотемпературные сверхпроводники, открытые в 1987 году, содержат не только сверхпроводящую фазу, но и странную металлическую фазу. Странная фаза возникает, когда слой оксида меди сильно легирован дырками, и она озадачивает физиков, поскольку ее нельзя описать традиционными теориями, которые рассматривают электроны как независимые квантовые частицы и в значительной степени игнорируют любую квантовую запутанность между ними.
Тонкое взаимодействие между многоэлектронной запутанностью и беспорядком
«Понимание этой странной фазы является необходимым компонентом любой теории высокотемпературной сверхпроводимости, и за последние несколько десятилетий в этом направлении было приложено много усилий», — говорит Субир Сачдев of Гарвардский, который руководил новым исследованием вместе с Аавишкар Патель Институт ФлэтайронАвтора Центр вычислительной квантовой физики (ККК). «В нашей статье мы предлагаем новую теорию, которая согласуется с существующими наблюдениями и подчеркивает тонкое взаимодействие между многоэлектронной запутанностью и беспорядком, который присутствует во всех кристаллах из-за присутствия примесей».
Неравномерность расположения странного металла означает, что природа его электронных перепутываний сильно зависит от того, где именно в материале происходит переплетение, добавляет Сачдев. Эта неоднородность добавляет хаотичность импульсу электронов, когда они распространяются по материалу и взаимодействуют друг с другом. В результате вместо того, чтобы электроны стекались вместе, они сталкиваются друг с другом во всех направлениях и толкают друг друга, создавая электрическое сопротивление. А поскольку электроны сталкиваются чаще с повышением температуры материала, электрическое сопротивление увеличивается пропорционально температуре.
Более реалистичная модель
Это взаимодействие запутанности и неоднородности никогда ранее не документировалось экспериментально ни в одном материале, но Патель отмечает, что это чрезвычайно простая концепция – по крайней мере, в ретроспективе.
«Первоначальной идеей было мое предложение в 1993 году (вариант) того, что сейчас называется моделью Сачдева-Е-Китаева», — рассказывает Сачдев. Мир физики. «Это простая, разрешимая игрушечная модель, которая позволяет нам изучать взаимодействие между квантовой запутанностью и беспорядком в режиме, в котором ток течет в запутанном «квантовом супе», а не через отдельные электроны».
С тех пор исследователи искали способы сделать эту игрушечную модель более реалистичной, сотрудничая как с экспериментаторами, так и с теоретиками, в частности с компанией Flatiron. Энтони Джордж и Оливье Парколле. «После многих неправильных поворотов на этом пути мы, наконец, пришли к обобщению, описанному в нашем настоящем исследовании, которое мы подробно рассмотрим в Наука, во время долгих дискуссий с моими соавторами в период пандемии», — говорит Сачдев.
«Неохотные» металлы создают новое состояние материи
Теория может послужить «стартовой площадкой» для понимания полной фазовой диаграммы высокотемпературных сверхпроводников на основе оксида меди и ряда других родственных квантовых материалов, добавляет он.
Команда Флэтайрона/Гарварда сейчас рассчитывает многие наблюдаемые свойства своей теории, включая шум в потоке тока и реакцию на сильный лазерный свет и магнитные поля. «Мы сравним эти результаты с текущими экспериментами и надеемся получить полную картину лежащей в их основе физики», — заключает Сачдев.
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
- ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- ПлатонЭСГ. Автомобили / электромобили, Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
- ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
- ЧартПрайм. Улучшите свою торговую игру с ChartPrime. Доступ здесь.
- Смещения блоков. Модернизация права собственности на экологические компенсации. Доступ здесь.
- Источник: https://physicsworld.com/a/strange-metals-reveal-their-secrets/
- :имеет
- :является
- :нет
- :куда
- 118
- a
- Учетная запись
- Добавляет
- продвижение
- Все
- разрешено
- позволяет
- вдоль
- причислены
- an
- и
- любой
- около
- расположение
- художник
- AS
- At
- BE
- , так как:
- было
- до
- между
- изоферменты печени
- но
- by
- под названием
- не могу
- проблемы
- Город
- сотрудничество
- сталкиваться
- сравнить
- полный
- вычисление
- сама концепция
- считается
- последовательный
- содержать
- обычный
- Медь
- может
- Текущий
- десятилетия
- зависит
- описано
- подробность
- развитый
- направление
- открытый
- обсуждение
- два
- в течение
- каждый
- усилие
- электронов
- запутанность
- пример
- существующий
- Эксперименты
- Объяснять
- Объясняет
- чрезвычайно
- Фэшн
- быстрый
- несколько
- Поля
- в заключение
- Во-первых,
- поток
- текущий
- Потоки
- Что касается
- Год основания
- часто
- от
- фундаментальный
- порождающий
- получить
- Золото
- величайший
- Гарвардский
- Гарвардский университет
- Есть
- he
- помощь
- High
- основной момент
- очень
- непредусмотрительность
- Удар
- Отверстия
- надежды
- HTTP
- HTTPS
- идея
- изображение
- in
- В том числе
- Увеличивает
- независимые
- individual
- информация
- начальный
- вместо
- Институт
- взаимодействовать
- взаимодействие
- в
- вопрос
- IT
- ЕГО
- JPG
- в значительной степени
- больше
- лазер
- Фамилия
- Законодательство
- слой
- Планировка
- узнали
- наименее
- ложь
- легкий
- мало
- Длинное
- искать
- терять
- сделать
- многих
- материала
- материалы
- макс-ширина
- означает
- механика
- металл
- Драгоценные металлы
- модель
- Импульс
- БОЛЕЕ
- двигаться
- много
- my
- имя
- природа
- необходимо
- никогда
- Новые
- New York
- Нью-Йорк
- Шум
- Заметки
- сейчас
- номер
- как ни странно
- of
- on
- ONE
- постоянный
- открытый
- or
- обычный
- Другое
- наши
- пандемия
- бумага & картон
- особый
- мимо
- своеобразный
- период
- фаза
- Физика
- Мир физики
- картина
- Часть
- Платон
- Платон Интеллектуальные данные
- ПлатонДанные
- позиции
- возможное
- присутствие
- представить
- свойства
- рассматривается
- предлагает
- Push
- Пазлы
- Квантовый
- квантовая запутанность
- Квантовая механика
- квантовые частицы
- хаотичность
- Обменный курс
- реалистичный
- недавно
- Red
- режим
- Связанный
- представленный
- исследователи
- Сопротивление
- ответ
- ограниченный
- результат
- Итоги
- показывать
- s
- говорит
- секреты
- служить
- просто
- небольшой
- So
- где-то
- Область
- По-прежнему
- сильный
- сильно
- Структура
- Кабинет
- такие
- сверхпроводящий
- Сверхпроводимость
- принимает
- команда
- говорит
- чем
- который
- Ассоциация
- их
- Их
- тогда
- теория
- Эти
- они
- этой
- хоть?
- миниатюрами
- в
- вместе
- к
- путешествовать
- лечить
- правда
- Получается
- два
- лежащий в основе
- понимание
- Universal
- Университет
- В отличие от
- на
- us
- с помощью
- законопроект
- Путь..
- способы
- we
- ЧТО Ж
- были
- Что
- Что такое
- когда
- , которые
- КТО
- зачем
- будете
- в
- Работа
- Мир
- Неправильно
- йорк
- зефирнет