Các nhà vật lý tiết lộ dạng tinh thể kỳ lạ nơi các electron không thể chuyển động: ScienceAlert

Luật giao thông lượng tử áp dụng cho đường phố 3D của một loại tinh thể nhất định có thể ngăn chặn giờ cao điểm điện tử.

Trong quá trình tìm kiếm những vật liệu mới có thể chứa những trạng thái vật chất mới và kỳ lạ, các nhà vật lý từ Đại học Rice ở Mỹ đã tiến hành một thí nghiệm buộc các electron tự do phải giữ nguyên vị trí.

Trong khi hiện tượng này đã được quan sát thấy ở những vật liệu trong đó các electron liên kết Chỉ còn hai nữa thôiĐây là lần đầu tiên nó được quan sát thấy trong một mạng tinh thể khoáng vật ba chiều, được gọi là pyrochlore. Kỹ thuật này cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ mới để nghiên cứu những hoạt động ít thông thường hơn của các hạt mang điện tích.

“Chúng tôi đang tìm kiếm những vật liệu có khả năng có những trạng thái vật chất mới hoặc những đặc điểm kỳ lạ mới chưa được khám phá.” Anh ta nói Nhà vật lý Ming Yi của Đại học Rice.

Giống như ánh sáng có thể được mô tả theo những cách tương tự như sóng và hạt, các khối xây dựng của nguyên tử cũng vậy.

Hành vi sóng lượng tử của các electron là cần thiết để hiểu hoạt động của chúng được phối hợp như thế nào trong những điều kiện nhất định. Sau khi được làm lạnh, các sóng điện tử có thể kết hợp với nhau tạo ra hành vi vướng víu cho phép chúng lướt qua các vật liệu rắn như ma, tạo ra các vật liệu tiết kiệm năng lượng gọi là chất siêu dẫn.

READ  Juno của NASA chia sẻ hình ảnh Flyby đầu tiên về mặt trăng Europa của sao Mộc

Hành vi của điện tử có thể được quản lý theo những cách khác. Việc sắp xếp các yếu tố theo tỷ lệ phù hợp với nhau sẽ tạo ra những giao lộ độc đáo trông hơi giống đèn giao thông, biến những gì có thể là sự nhộn nhịp hỗn loạn của người đi bộ và người đi làm thành một cuộc di chuyển nhẹ nhàng theo cách được mô tả là Thất vọng về kỹ thuật.

Perclorat Chúng là những khoáng chất phức tạp với cấu trúc cụ thể khiến chúng hữu ích cho nhiều mục đích nghiên cứu và công nghiệp. Việc chế tạo một thiết bị từ hỗn hợp đồng, vanadi và lưu huỳnh đã mang lại cho các nhà nghiên cứu một kim loại lá được chế tạo có thể hướng sóng điện tử đến các điểm nghẹt thở.

“Hiệu ứng giao thoa lượng tử này giống như những làn sóng lăn tăn trên mặt ao và gặp nhau trực diện.” Anh ta nói Đúng.

“Vụ va chạm tạo ra một sóng đứng yên không chuyển động. Trong trường hợp các vật liệu mạng bị hỏng về mặt hình học, chính các hàm sóng điện tử gây giao thoa triệt tiêu.”

Một kỹ thuật được gọi là Quang phổ quang phát góc cụ thể Nó cho phép đội khoa học đo năng lượng và động lượng của các electron trong mạng 3D, chứng tỏ rằng cái này không phụ thuộc vào cái kia như thường lệ.

READ  Không còn lý do: Chỉ cần 2 phút tập thể dục cường độ cao mỗi ngày có thể kéo dài tuổi thọ của bạn

Trong không gian đặc biệt này được gọi là A Dải phẳngTương tác giữa các electron thụ động bị chi phối bởi một bộ quy tắc khác mà về mặt lý thuyết có thể mang lại cho các nhà vật lý một cách mới để hiểu các hiện tượng điện từ như siêu dẫn.

Trong khi các electron định vị tương tự đã được nhìn thấy trong các vật liệu 2D gọi là mạng Kagome, sự xuất hiện của một dải phẳng gồm các sóng giao thoa truyền qua mạng 3D cung cấp bằng chứng về khái niệm có thể dẫn tới một loại vật liệu hoàn toàn mới.

“Pyrochlor không phải là trò chơi duy nhất trong thị trấn.” Anh ta nói Nhà vật lý Đại học Rice Kimiao Si.

“Đây là một nguyên lý thiết kế mới cho phép các nhà lý thuyết xác định một cách có tính dự đoán các vật liệu trong đó các dải phẳng xuất hiện do tương quan điện tử mạnh.”

Nghiên cứu này đã được công bố trên Vật lý tự nhiên.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *