a, Resistivitet hos vår Bi2212 -film med p =0,23 som funktion av magnetfält, vid angivna temperaturer. Värdet på ρ vid H =55 T ritas mot T i kompletterande figur 3b i kompletterande avsnitt 3. b, Resistivitet som funktion av temperaturen, vid H =0 (blå). De röda diamanterna är högfältdata extrapolerade till nollfält genom att passa ρ (H) till a+bH2. Felstaplarna uppskattas med skillnaden [ρ (H =55 T) - ρ (H2 → 0)]/2. Den streckade linjen passar linjärt till de röda diamanterna. c, Hallkoefficient för vår Bi2212 -film som en funktion av magnetfält, vid angivna temperaturer. Värdet av RH vid H =55 T ritas mot T i d. d, Hallkoefficient som funktion av temperaturen för tre kuprater, ritad som eRH/V, där e är elektronladdningen och V är volymen per Cu -atom:Bi2212 vid p =0,23 (röd kurva, H =9 T; röda prickar, H =55 T, c); Nd-LSCO vid p =0,24 (blå, H =16 T; från ref. 11); PCCO vid x =0,17 (grön, H =15 T, höger axel; från ref. 41). Den röda streckade linjen är en vägledning för ögat. Kreditera: Naturfysik (2018). DOI:10.1038/s41567-018-0334-2
Ett team av forskare från Kanada, Frankrike och Polen har funnit att elektroner inuti vissa keramiska kristaller verkar försvinna i en överraskande, ännu bekant sätt - möjligen en ledtråd till orsaken till det udda beteendet hos "konstiga metaller". I deras tidning publicerad i tidningen Naturfysik , forskarna beskriver sina experiment för att bättre förstå varför konstiga metaller beter sig som de gör.
De konstiga metaller som refereras till i studien är också kända som cuprates - material som vid rumstemperatur är dåliga ledare av elektricitet, men vid mycket kalla temperaturer är superledare. Deras märklighet uppstår när de svalnar, precis innan de blir supraledande - de går in i ett tillstånd där elektroner inuti dem verkar försvinna energi så snabbt som teorin antyder är möjligt. Och ingen har kunnat förklara hur eller varför detta händer. Lika konstigt, materialens konstighet tycks vara förknippad med Planck -konstanten.
För att lära dig mer om beteendet hos konstiga metaller när de går in i deras konstiga tillstånd, forskarna utsatte prover av cuprate Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8+8 till både höga och låga temperaturer samtidigt som dess motstånd och andra egenskaper mäts. De rapporterar bevis som stärker teorier som tyder på att elektroner i sådana material organiserar sig i ett kvanttillstånd där egenskaperna hos var och en är beroende av alla andras egenskaper - ett så kallat "maximalt krypterat" tillstånd. Uttryckt på ett annat sätt, de hittade bevis på att alla elektroner i den konstiga metallen trasslar ihop sig med alla andra. Forskarna föreslår att ett sådant tillstånd säkert skulle förklara hur elektroner i materialet kan spridas så snabbt som teorin tillåter - och varför deras motstånd skulle vara beroende av Plancks konstant.
Resultaten ger trovärdighet till arbetet av andra teoretiker som tillämpade teorin om holografisk dualitet för att titta på cuprates beteende - teorin som gör det möjligt att koppla samman krypterade kvantpartiklar matematiskt. Det används för närvarande av teoretiker för att förklara arten av svarta hål som finns i en högre dimension.
© 2018 Science X Network
