Экзотический перенос заряда физики наблюдали в «странном металле»

Ученые изучили таинственную квантовую природу «странных металлов». Исследование опубликовано в журнале Science.

Физики из Университета Райса и Венского технологического университета раскрыли загадочную природу «странных металлов» — квантовых материалов, который ведут себя как жидкость, когда через них проходит электричество. Исследователи измерили квантовые флуктуации заряда, или «дробовой шум», в нанопроволоках, изготовленных из редкого соединения иттербия, родия и кремния (YbRh₂Si₂).

Исследователи использовали метод, называемый измерением дробового шума, чтобы проверить степень детализации заряда в нанопроволоках. «Идея состоит в том, что, если я управляю током, он состоит из группы дискретных носителей заряда. Они движутся со средней скоростью, но иногда они оказываются ближе друг к другу во времени, а иногда они находятся дальше друг от друга», — объясняет Дуг Нательсон, соавтор исследования.

Ученые обнаружили, что шум оказался намного ниже, чем ожидалось. Они полагают, что это подтверждает, что носители заряда в материале не были дискретными единицами или квазичастицами, как в обычных металлах. YbRh₂Si₂ демонстрирует высокую степень квантовой запутанности, которая приводит к очень необычному («странному») температурно-зависимому поведению, отличающемуся от обычных металлов.

В серебре, золоте или других обычных металлах каждая квазичастица или дискретная единица заряда является продуктом неисчислимых крошечных взаимодействий между бесчисленными электронами. Предыдущие теоретические исследования предположили, что заряд в странном металле не может нести такие квазичастицы, а эксперименты физиков с YbRh₂Si₂ подтвердили это предположение эмпирически.

Низкий дробовой шум подтверждает теорию, которая предполагает, что электроны находятся на грани локализации, а квазичастицы теряются повсюду на поверхности Ферми, объясняют авторы исследования. Они добавляют, что полученные результаты — важный шаг вперед в понимании квантовой физики «странных металлов».


Читать далее:

Найдена монета в древнеримском театре: она сильно впечатлила ученых

ИИ разработал суперконденсатор, который хранит рекордное количество энергии

Посмотрите на «сердце» Млечного Пути на снимках телескопа «Джеймс Уэбб»

Иллюстрация на обложке: Изображение от kjpargeter на Freepik

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
В Китае нашли череп 10-метрового динозавра юрского периода
Наука
Инженеры MIT добились рекордной точности работы кубита: 99,998%
Новости
В 21 регионе России «замедлился интернет»: Роскомнадзор объяснил причину
Новости
Ядерные отходы хотят переработать в материалы для электроники
Новости
«Уэбб» рассмотрел кольца из углерода в двойной звездной системе
Новости
Квантовые инженеры поместили кота Шредингера в компьютерный чип
Наука
Кофе может снизить риск смертности, но только в одном случае
Наука
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос
Прототип Boom Supersonic XB-1 приблизился к звуковому барьеру
Новости
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука