物理学家终于捕获了超导体波
密度波物质相的第一个直接证据有助于揭示神秘高温超导体的物理原理超导体在令人惊讶的高温下没有电阻地导电。
的研究人员在4月1日的《自然》杂志上报道说,该波是通过扫描隧道电子显微镜检测到的
的物理学家曾怀疑在这些材料中有成对的密度波,而先前的实验表明它们的存在。但是没有直接的证据,科学家无法进一步了解这些材料。康奈尔大学的理论物理学家金恩亚(Eun-Ah Kim)没有参与这项工作,他说:“研究并证明这一阶段不仅是可能的,而且是真实的,这一点非常重要。”。当高温超导体在20世纪80年代出现时,物理学家们感到惊讶。
因其含铜量而被称为铜酸盐。它可以在比大多数超导体更高的温度(约100开尔文,约-173摄氏度)下无电阻导电尽管
仍然非常冷,但这种温度比许多超导体所需的接近绝对零度的温度容易达到得多。
材料的发现给人们带来了很高的希望,室温超导体将很快被发现,这可能会导致新技术的出现,如电网、磁悬浮列车和能大大提高能源效率的强大超级计算机。
,然而,几十年后,室温超导体还没有出现。更重要的是,科学家还没有完全理解使这些材料如此特殊的物理原理。特别是
,“我们想知道这些材料中的超导电性是如何在微观机制中发生的,”纽约厄普顿布鲁克海文国家实验室的物理学家藤田一弘说。
在超导体中,电子形成一对,称为库珀对。这种伙伴关系使他们能够毫无阻力地顺利通过材料
在这些材料中,科学家观察到的是电子能量的间隙,而不是连续光谱。
的物理学家预测,在高温超导体中,电子能量的间隙会在材料表面周期性地变化,形成一种奇怪的波。
Fujita和他的同事使用扫描隧道显微镜在超导化合物(铋基氧化铜)的表面检测到了这个波。
研究小组报告说,正如预测的那样,能隙在材料表面以波的形式周期性变化伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的理论物理学家爱德华多·弗莱德金说:“这实际上是密度波成分的直接测量。”。
“这是一个非常令人兴奋的实验。”
的新结果可以帮助科学家更好地理解这一阶段,因为它说明了这些材料在加热过程中的行为。
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