Сегодня 24 апреля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В странных металлах электричество течёт как вода, и учёные не могут понять почему

Загадочная физика так называемых странных металлов 40 лет ставит учёных в тупик. Проблески в понимании вопроса уже есть, но исследования продолжаются и открывают всё новые и новые необъяснимые свойства вещества. Свежее исследование показало, что электрический ток в странных металлах течёт с нарушением известной нам физики и учёные пока не понимают, почему это происходит.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2/3DNews

Странные металлы условно занимают промежуточное положение между диэлектриками и проводниками. У них уже есть свободные электроны, способные переносить электрический заряд (обеспечить течение тока), но они пока ещё не становятся проводниками в полном смысле этого слова. Начать понимать природу странных металлов помог синтез квантовой и классической физики. В то же время он показал, что тот же эффект электрического тока, например, мы понимали, скорее всего, неправильно.

В основе современной теории электрического тока лежит перенос заряда квазичастицами, представленными коллективными действиями электронов. Дискретная природа электрического тока проявляется в случае так называемого дробного шума, когда ток в сети проявляется всплесками, а не в виде равномерного переноса заряда постоянной величины. Чтобы узнать, как ток течёт в странных металлах, учёные создали такие условия, чтобы можно было следить едва ли не за каждым электроном.

В основе измерительного стенда лежали нанопроводники из соединения иттербия, родия и кремния (YbRh2Si2) шириной 200 нм и длиной 600 нм. Это соединение относится к странным металлам и, как и прочие странные металлы, обладает нетипичными свойствами вблизи абсолютного нуля. Если бы электрический ток тёк через этот материал так, как мы представляем — дискретно группами коррелированных электронов в виде квазичастиц, то ничего странного не произошло бы. Однако в ходе эксперимента учёные убедились, что ток продолжал течь плавно без свойственных дробному шуму флуктуаций как вода по широкому жёлобу.

Говоря иначе, заряд отчасти передавался как будто без участия электронов, что представляется невероятным. Возможно, в металлах происходит всё то же самое, и носителем заряда служит нечто другое помимо электронов. Несомненно в этом проявляются квантовые эффекты, но каким образом, физикам ещё предстоит объяснить.

Ответ на этот вопрос поможет приблизить открытие сверхпроводимости при обычной температуре, ведь одним из коренных свойств странных металлов является совершенно отличное от металлов поведение удельного сопротивления вблизи абсолютного нуля. У металлов оно меняется скачком от нуля до высокого, а у странных металлов вместо скачка оно растёт постепенно и линейно. Дотянуть бы его небольшим до высоких температур, и будет всем счастье в энергетике.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
NetEase раскрыла, когда начнётся закрытая «альфа» командного шутера Marvel Rivals в духе Overwatch 16 мин.
Не помешал бы Dark Souls: ведущий разработчик No Rest for the Wicked встал на защиту раннего доступа 57 мин.
Байден подписал закон о запрете TikTok в США, если ByteDance его не продаст 2 ч.
Критики вынесли вердикт Stellar Blade — формы есть, а содержание? 4 ч.
Вышла новая версия системы резервного копирования «Кибер Бэкап Облачный» с расширенной поддержкой Linux-платформ 4 ч.
Минюст США порекомендовал посадить основателя Binance Чанпэна Чжао в тюрьму на три года 4 ч.
Художественная нейросеть YandexART с латентной диффузией обновилась до версии 1.3 5 ч.
Senua's Saga: Hellblade II получит поддержку русского и ещё 26 языков — игру переведут даже на исландский 5 ч.
Создатели Gloomhaven анонсировали Ironmarked — пошаговую кооперативную RPG, которая может никогда не выйти 6 ч.
Apple выпустит «Калькулятор» для iPad — пользователи планшета 14 лет считали в столбик 6 ч.