距离首次预测近 70 年后,人们在超导体内部观察到了一种难以捉摸的“恶魔”粒子。它的发现可能有助于解开超导体如何工作的谜团。
派恩斯恶魔是在超导体钌酸锶样品中发现的一种透明、不带电荷的粒子。它是一种等离子激元——等离子体电子上的波纹,其行为很像粒子——这意味着它是一种准粒子。
理论家认为等离子激元可能促进材料的超导性。如果物理学家能够找到方法,他们就可以利用派恩斯的恶魔来揭示室温超导体——物理学的“圣杯”之一,可以实现近乎无损的电力传输。研究人员于 8 月 9 日在《自然》杂志上发表了他们的发现。
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伊利诺伊大学香槟分校物理学教授彼得·阿巴蒙特(Peter Abbamonte)在一份声明中表示: “从理论上来说,恶魔的猜测由来已久,但实验学家从未研究过它们。” “事实上,我们甚至没有在寻找它。但事实证明我们正在做完全正确的事情,而且我们找到了它。”
David Pines 于 1956 年首次构想出他的恶魔,预测当不同能带的两组电子形成两个等离子体激元时,它会出现在某些金属内部。如果这些等离子体激元彼此异相,使得一个等离子体激元的峰值与另一个等离子体激元的谷值对齐,它们可能会部分抵消。
通常,需要非常特定的温度才能在整个材料中形成一个等离激元,但派恩斯认为,他的新组合等离激元无质量、中性,并且其成分来自混合能量,可以在室温下存在。他将具有“独特电子运动”的理论粒子命名为“恶魔”。但由于缺乏质量和电荷,198彩总代返点待遇是什么,
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为了追捕这个恶魔,这项新研究的物理学家向结晶钌酸锶发射电子,并测量电子反弹时的能量。由此他们计算了材料内部等离子体波的动量。
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他们发现的潜伏在钌酸锶内部的准粒子与对无质量电子模式的预测相符。后续实验重复了研究人员的最初发现——他们发现了派恩斯的恶魔。
“一开始,我们不知道那是什么。恶魔并不属于主流。这种可能性很早就出现了,我们基本上一笑置之,
,”现任量子技术公司 Quantinuum 的物理学家阿里·侯赛因 (Ali Husain )在陈述。“但是,当我们开始排除这种可能性时,我们开始怀疑我们真的找到了恶魔。”
研究作者表示,对其他金属的进一步研究可能会揭示超导体如何工作的基本见解。被称为 BCS 理论的标准理论表明,当量子级声波(称为声子)将电子摇动成称为库珀对的电子对时,198时时彩平台无论是信誉还是游戏体验感都是有口皆碑的,特别是198彩票代理制度,真的是让利给代理还有会员,平台总代团队还免
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,超导性就会出现,从根本上改变它们的行为,使其成为超流体。
但派恩斯的恶魔也有可能参与将电子推到一起,这可以用来理解和构建更好的超导体。