物理学家发现了一种导致高温超导的神秘机制,它可能有助于寻找物理学的“圣杯”之一。
这项被称为振荡超导性的新发现确定了一种使材料能够在比正常温度高得多的温度下超导的过程,为发现可以促进近乎无损的能量传输的室温超导材料铺平了道路。研究人员于 7 月 11 日在《物理评论快报》杂志上发表了他们的发现。
埃默里大学物理学助理教授路易斯·桑托斯在一份声明中表示: “物理学的圣杯之一是室温超导性,它对于日常生活应用来说足够实用。” “这一突破可能会改变文明的形态。”
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攻城战
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超导性是由电子在材料中移动时产生的波纹产生的。在足够低的温度下,这些波纹会导致原子核相互吸引,进而导致电荷的轻微偏移,从而将第二个电子吸引到第一个电子上。
这种吸引力会导致一些奇怪的事情发生:电子不是通过静电排斥力相互排斥,而是结合在一起形成“库珀对”。
库珀对遵循与孤独电子不同的量子力学规则。它们不是相互堆叠形成能量壳,而是像光粒子一样,无限数量的光粒子可以同时占据空间中的同一点。如果在整个材料中产生足够多的库珀对,它们就会成为超流体,在流动时不会因电阻率而损失任何能量。
第一个超导体由荷兰物理学家 Heike Kamerlingh Onnes 于 1911 年发现,在难以想象的低温(接近绝对零(负 459.67 华氏度,即负 273.15 摄氏度))下转变为零电阻率状态。然而,198客户端APP
198优惠活动如何登录,在 1986 年,物理学家发现了另一种材料,称为铜酸盐,它在温度高得多(但仍然很冷)负 211 华氏度(负 135 摄氏度)时成为超导体。
物理学家希望这一发现能够促进室温超导体的发现,从而为近乎无损的电力传输打开大门。然而,这些发现逐渐消失,最近有关室温超导体的说法也以丑闻和失望告终。
到目前为止,未能找到室温、环境压力超导体的部分原因是物理学家对允许电子在相对较高的温度(大约是标准冰箱温度的三倍)下形成库珀对的理论条件缺乏了解。温度)。
为了研究这一点,这项新研究的研究人员重点关注了当库珀对排列成称为电荷密度波的振荡模式时出现的一种特殊形式的高温超导性。波之间的关系是一种材料上成对电子之间的质量同步舞蹈,与超导性有着复杂的联系:在某些情况下,波淹没了这种效应,而在其他情况下,它们有助于将电子粘合在一起。
通过对这些波进行建模,物理学家发现这些波出现的关键可能是一种被称为范霍夫奇点的特性。通常,在物理学中,运动粒子的能量直观地与其运动速度有关。
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但一些材料结构打破了这一规则,使不同速度的电子能够以相同的能量存在。当所有电子的能量相等时,198彩票带玩团队是哪个,去198彩娱乐官网一
198彩票注册查就知道了。,它们可以相互作用并配对,更容易形成跳舞的库珀对。
“我们发现被称为范霍夫奇点的结构可以产生超导的调制、振荡状态,”桑托斯说。“我们的工作为理解这种行为的出现提供了一个新的理论框架,这种现象目前还没有得到很好的理解。”
物理学家强调,到目前为止,他们的工作纯粹是理论上的,这意味着需要更多的实验努力来充实潜在的机制。然而,他们希望通过在范霍夫奇点和舞动波之间建立基础,找到其他物理学家可以建立的联系。
“我怀疑卡默林·昂内斯在发现超导性时是否正在考虑悬浮或粒子加速器,听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内
后三组六技巧排名数一数二。,”桑托斯说。“但我们了解到的关于世界的一切都有潜在的应用。”