Pri temperaturah znotraj nekaj stopinj absolutne ničle mora biti razmerje med toplotno prevodnostjo materiala in njegovo električno prevodnostjo sorazmerno z njegovo temperaturo. To načelo, znano kot Wiedemann-Franzov zakon, je bilo prvič oblikovano leta 1853, toda ko je naše razumevanje fizike kondenzirane snovi raslo, je bil njegov obseg spremenjen, tako da velja le, če so isti kvazidelci odgovorni za prenašanje toplote in naboja. V kvantnih materialih, kjer elektroni zelo močno interagirajo, ne bi smelo držati.
Ali tako se je mislilo. Teoretiki na čelu z Wen Wang od Ministrstvo za energijo ZDA SLAC Nacionalni pospeševalni laboratorij in Univerza Stanford so zdaj ugotovili, da je treba zakon še naprej spoštovati znotraj ene vrste kvantnega materiala: superprevodnikov bakrovega oksida (kuprat). Ti materiali so znani kot nekonvencionalni superprevodniki in prevajajo elektriko brez upora pri sorazmerno visokih temperaturah v primerjavi s svojimi običajnimi primerki. Ugotovitev pomeni, da se fizikom ne bo treba zateči k preveč poenostavljenim in konceptualno problematičnim predpostavkam, ki vključujejo kvazidelce ali Boltzmannove enačbe, ko napovedujejo, kako naj se obnašajo elektroni v teh tako imenovanih močno koreliranih materialih.
Modeliranje fermionov kot elektronov, ki skačejo med fiksnimi mesti
V svoji študiji so Wang in sodelavci združili determinantni kvantni algoritem Monte Carlo (DQMC) s tehniko, imenovano analitično nadaljevanje največje entropije, in jo uporabili za Hubbardov model kupratnega materiala. Ta model predstavlja elektrone kot fermione, ki skačejo med fiksnimi mesti na mreži in medsebojno delujejo, ko zasedejo isto mesto mreže. Široko se uporablja za simulacijo in opisovanje sistemov, v katerih elektroni medsebojno delujejo, namesto da bi se obnašali kot neodvisne entitete, in je v nasprotju z alternativnim Boltzmannovim okvirom, ki opredeljuje elektrone kot ločene kvazidelce.
Nekonvencionalni superprevodnik je še bolj nenavaden od pričakovanega
Fiziki so ugotovili, da če se upošteva sam transport elektronov, se Lorenzovo število kupratov – njihovo razmerje med toplotno in električno prevodnostjo, deljeno s temperaturo – približa vrednosti, ki jo predvideva Wiedemann-Franzov zakon. Ekipa nakazuje, da bi lahko bili drugi dejavniki, kot so vibracije mreže (ali fononi), ki niso vključeni v Hubbardov model, odgovorni za neskladja, opažena v poskusih na močno koreliranih materialih, zaradi katerih se zdi, kot da zakon ne velja. Njihovi rezultati bi lahko pomagali fizikom pri razlagi teh eksperimentalnih opazovanj in bi lahko na koncu pripeljali do boljšega razumevanja, kako močno korelirane sisteme bi lahko uporabili v aplikacijah, kot sta obdelava podatkov in kvantno računalništvo.
Ekipa zdaj načrtuje nadgraditi rezultat z raziskovanjem drugih transportnih kanalov, kot so toplotni Hallovi učinki. "To bo poglobilo naše razumevanje transportnih teorij v močno povezanih materialih, " pravi Wang Svet fizike.
Ta študija je objavljena v Znanost.
- Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
- PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
- PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
- vir: https://physicsworld.com/a/170-year-old-physical-law-unexpectedly-holds-true-in-high-temperature-superconductors/
- : je
- :ne
- :kje
- 120
- a
- absolutna
- plin
- Račun
- algoritem
- sam
- alternativa
- Analitični
- in
- zdi
- aplikacije
- uporabna
- velja
- Uporabi
- pristopi
- SE
- AS
- predpostavke
- At
- BE
- Boljše
- med
- Modra
- tako
- izgradnjo
- vendar
- by
- se imenuje
- knjigovodska
- kanali
- naboj
- sodelavci
- kombinirani
- v primerjavi z letom
- računalništvo
- Konceptualno
- Ravnanje
- nadaljevanje
- naprej
- kontrasti
- konvencionalne
- Baker
- bi
- kolegi
- datum
- obdelava podatkov
- Poglobite se
- Določa
- Oddelek
- Opisuje
- izrazit
- deljeno
- ne
- vsak
- Učinki
- elektrika
- elektronov
- zaposleni
- energija
- subjekti
- enačbe
- Tudi
- eksperimentalni
- Poskusi
- Raziskovati
- dejavniki
- Nekaj
- iskanje
- prva
- Všita
- za
- je pokazala,
- Okvirni
- iz
- zrasla
- navade
- Dvorana
- Imajo
- pomoč
- visoka
- držite
- drži
- Kako
- http
- HTTPS
- if
- in
- vključeno
- Neodvisni
- Podatki
- interakcijo
- medsebojno delovanje
- v
- vključujejo
- vprašanje
- IT
- ITS
- jpg
- znano
- Laboratorij
- zakon
- vodi
- Led
- levo
- Znamka
- Material
- materiali
- max širine
- največja
- pomeni
- morda
- Model
- nacionalni
- zdaj
- Številka
- of
- on
- ONE
- samo
- or
- Ostalo
- naši
- fizično
- Fizika
- Svet fizike
- načrti
- platon
- Platonova podatkovna inteligenca
- PlatoData
- napovedano
- napovedovanje
- predstaviti
- Načelo
- problematično
- obravnavati
- objavljeno
- Kvantna
- kvantno računalništvo
- precej
- razmerje
- Rdeča
- regije
- relativno
- zastopan
- predstavlja
- Odpornost
- Resort
- odgovorna
- povzroči
- Rezultati
- Pravica
- Enako
- Obseg
- shouldnt
- strani
- spletna stran
- Spletna mesta
- So
- Stanford
- Močno
- študija
- taka
- predlagajte
- Superprevodnost
- sistemi
- sprejeti
- skupina
- tehnika
- pove
- kot
- da
- O
- zakon
- njihove
- toplotna
- te
- jih
- ta
- mislil
- thumbnail
- do
- prevoz
- Res
- tip
- Konec koncev
- nekonvencionalen
- razumevanje
- vrednost
- zelo
- wang
- Topleje
- je
- kdaj
- ki
- pogosto
- bo
- z
- v
- brez
- svet
- zefirnet
- nič