奇怪的金属装料在空间和时间两个本地化

阿里侯赛因物理学伊利诺伊
2020年2月5日

Abbamonte实验室已经发现,与普通金属像波浪凡在所谓的“怪金属”流动的电荷,电荷不能自由传播,并在相反的空间和时间是高度本地化。在一份文件中这些研究结果发表题为进行, 澳门真人赌场网站复制打开hb188.com.

 

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伊利诺伊物理学教授彼得·Abbamonte
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伊利诺伊物理学研究生阿里·侯赛因
在广泛研究在微观层面来描述它们的物理性质为了金属科学家。一些金属,黄金和白银:如,可预测的模式中表现出量子相互作用只玩一个非常次要的角色。然而,在过去的几十年中,某些金属,如铜氧化物超导体,已被证明具有高度异常的量子行为在哪里强相互作用表现达到非常高的温度,赢得他们的名字“陌生的金属。”

在像金银普通金属,所述电阻的的金属如何强烈反对电流测量电流密切相关如何电子可以撞击另一个目的和散射之前出远门。该金属是温暖的,较短的距离电子能够不散射,具有较高的电阻变。最终,在极高的温度,电子散射每次他们遇到了另外一个电子和电阻率饱和并不能增加任何更多的时间。

奇怪的金属不遵循这个模式。这些金属增加了与温度和线性从不饱和物,即使在温度的电阻接近金属的熔点。 ESTA缺乏饱和度意味着奇怪的金属电子由于一些无法解释量子强相互作用散射多次遇到另一个电子之前。几乎矛盾的是,奇怪金属电子散射通常完全停止在较低的温度和完善反而成为导体(即,超导体)。

研究在一个陌生的金属之间的强烈量子相互作用的电子,伊利诺伊物理学研究生阿里侯赛因和他的同事在教授彼得·Abbamonte的伊利诺伊物理小组使用他们的势头分辨电子能量损失谱的新开发的技术(M-EELS) 。措施ESTA在如何传播材料的充电时间和空间的技术,很多类似于如何在水障碍可以通过在池塘里扔鹅卵石和观察涟漪RESULTING进行测量。

在普通金属,量子相互作用“弱”和结果在电荷在空间中自由移动的摆动波(见图像下文),正如在水的情况下,熟悉。然而,使用间鳗Abbamonte惊奇地发现,电荷在陌生金属既不之间空间振荡传播的基团,这意味着这些干扰被本地化在空间和时间两者的电荷(参见下面的图像b)。

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图1:在正常金属(a)中的电荷的干扰作为波自由移动具有良好定义的振荡。在一个陌生的金属干扰(B)的电荷。不像普通的金属,勉强这里的扰动传播和缺乏振荡,意味着有奇怪金属的电荷响应在空间和时间两者进行本地化。信用:阿里·侯赛因,物理伊利诺伊
了解有无ESTA局部行为是特定的组成的材料的一个特性,该组改变电子的数目两者(即,“掺杂”),以及温度。出人意料的是,局部的电荷是由温度响应和改变电子的数目在一个好奇扇形区域不受影响,但能量含量急剧外部此范的变化。

“这是由微量改变奇怪的金属的热能顺利惊人的,我们看到能量扰动的变化充电鳞近五百倍。通常是仅见于突然的相变,就像水结冰时变成冰,指出:”主要作者阿里·侯赛因。

解释对金属的M-鳗鱼结果仍然是陌生的一个悬而未决的问题,并“虽然它看起来像一个单一的现象,有没有令人信服的理论,为什么关于这些金属这样的行为,” Abbamonte意见。 “这有可能奇怪的金属是不是在它们的性质独特,具有代表性的材料代替整体类。这将是有趣的,确定的其他材料共享相同的特性。“

伊利诺伊物理学教授菲利普·菲利普斯是一位著名的凝聚态理论家谁正在努力阐明这些实验结果。有任何意见,“该实验表明根本使电子或没有粒子状激励是在陌生金属的电荷载体。因此,进步在这个问题上的谎言基础上的颗粒和地方互动模型建立的标准原则之外。它是沿着这些线路已也就是说,一直奉行我们的小组的工作“。

这项工作是由戈登和贝蒂·摩尔基金会,美国国家科学基金会,美国资助能源部,以及其他公共和私人资助机构。这些都是呈现研究者的结论,并不一定代表该基金机构。

 

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