Сегодня 22 июня 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 🔥
США ввели персональные санкции против топ-менеджеров «Лаборатории Касперского» 4 ч.
Новая статья: Alan Wake 2: Night Springs — времени мало, вопросов много. Рецензия 4 ч.
На iOS вышел первый облачный игровой сервис — Antstream с сотнями ретро-игр 4 ч.
«Ради такого даже можно "Лигу" обратно скачать»: фанаты League of Legends остались в восторге от трейлера нового PvE-режима в духе Vampire Survivors 4 ч.
Реструктуризация Embracer загубила новую Red Faction с разрушаемостью в духе Red Faction: Guerrilla и элементами immersive sim 5 ч.
Microsoft: новая Fable и Doom: The Dark Ages до сих пор не получили даты выхода из-за GTA VI 7 ч.
Amazon проведёт «капремонт» голосового помощника Alexa и добавит платную подписку за $5–10 в месяц 8 ч.
Слухи: Sony потеряла веру в PS VR2 и оставила в разработке для гарнитуры всего две игры 9 ч.
«Turok, которого у нас не было»: игроков впечатлил трейлер реалистичного шутера с динозаврами и мехами Ferocious 9 ч.
Этичные хакеры стали активно взламывать крупные модели ИИ — у них получается обходить ограничения 9 ч.
Oracle построит в Испании третий облачный регион и инвестирует $1 млрд в течение 10 лет 4 ч.
Альянс CHERI будет продвигать технологию надёжной защиты памяти от атак — первой её могут получить процессоры RISC-V 4 ч.
Kingpin поможет PNY создать оверклокерские видеокарты GeForce нового поколения 8 ч.
В России начались продажи ноутбука HONOR MagicBook 16 Pro с чипом Intel Core Ultra 5 125H и поддержкой ИИ 9 ч.
Стратегия Apple в области ИИ подстегнула рост акций, хотя инвесторы настроены скептически 10 ч.
Представлен смартфон Oppo Reno 11A — AMOLED-дисплей на 120 Гц, зарядка на 67 Вт и цена около $300 10 ч.
Производитель гигантских ИИ-суперчипов Cerebras Systems готовится к IPO 12 ч.
Илон Маск заявил, что суперкомпьютер Tesla увеличит мощность до 500 МВт через полтора года 12 ч.
Corsair выпустила самый быстрый SSD формата M.2 2230 — MP600 Mini R2 со скоростью до 7000 Мбайт/с 12 ч.
AOC представила 27-дюймовый игровой изогнутый монитор AOC Gaming C27G2Z3/BK с Full HD и 280 Гц 13 ч.