Įrodytų šaldytų elektronų tirpimas

Pirk Vartok Pirk (4d.) dokumentika NEMO 2010 (Liepa 2019).

Anonim

Pirmą kartą fizikai vizualizavo elektronų "tirpimą" viduje specialioje izoliatorių klasėje, leidžiančią elektronams judėti laisvai; procesas paverčia izoliatorių metalu ir galbūt vėliau superlaidžiu. Rezultatai buvo paskelbti gamtos fizikoje.

Kai kurioms medžiagoms elektros srovė yra lengvesnė nei kiti. Metalai yra, pavyzdžiui, pasaulinio lygio laidininkai. Vidutiniškai metaluose elektronai sudaro elektroninį skysčių, tekančių per atominę grotelę. Kita vertus, specifiniuose izoliatoriuose elektronai įstrigo į savo vietą groteles; elektroninis skystis yra užšaldytas. Tokiuose vadinamuose "Mott" izoliuotinuose galite keletą atomų pakeisti skirtingais. Fizikai tai vadina "dopingu". Yra žinoma, kad dopingas sukelia šaldyto elektroninio skysčio tirpimą, bet niekas nežino, kaip šis procesas veikia.

Dabar Leideno fizikas Milanas Allanas kartu su švino autoriais Irene Battisti ir Koen Bastiaans pirmą kartą suprato, kad šis lydymosi procesas yra medžiagų, vadinamų "iridates", šeima. Jie atrado, kad lydymosi procesas yra labai nevienodas, o tvenkiniai yra tarp užšaltų sričių. Šie peizažai yra tik keletas nanometrų dydžio.

Be pamato įžvalgos į esminį procesą, atradimas taip pat atskleidžia superlaidumo paslaptį - reiškinį, kuriame elektronai judėti be pasipriešinimo. Superlaidumas yra svarbus, nes jis leidžia transportuoti elektros energiją, nulinę energijos nuostolius. "Mes atėjome manyti, kad toks lydymasis yra universali superlaidumo sąlyga", - sako Allanas. "Jei mes galėtume sugebėti ištirpdyti elektroninį skystį visose mėginio dalyse, tai greičiausiai taps nauja superlaidininkė".

menu
menu