Сегодня 16 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 🔥
Инсайдер раскрыл, когда анонсируют Mafia 4 36 мин.
В Steam стартовало тестирование REDkit — редактора модов для The Witcher 3: Wild Hunt с «почти безграничной свободой» творчества 2 ч.
По мотивам «Неуязвимого» выйдет жестокая AAA-игра от команды ветеранов Activision, Blizzard, EA и Epic Games — первые подробности 2 ч.
Microsoft инвестирует $1,5 млрд в арабский холдинг G42 для развития ИИ в ОАЭ и по всему миру 3 ч.
Вышла российская ОС «МСВСфера» 9 — альтернатива RHEL и Oracle Enterprise Linux 3 ч.
Android 15 добавит смартфонам поддержку беспроводной зарядки через NFC 3 ч.
Число DDoS-атак на российские компании удвоилось в первом квартале и продолжает расти 4 ч.
«Сбер» создаст собственную ERP-систему на смену решениям SAP 5 ч.
«Яндекс» запустила «Нейро» — ИИ-сервис для ответов на сложные вопросы с помощью всего интернета 5 ч.
Threads разрешит фильтровать результаты поиска в хронологическом порядке 6 ч.
AMD представила процессоры Ryzen Pro 8000 для рабочих ноутбуков и ПК с прицелом на ИИ 16 мин.
Systême Electric создала СП с одним из крупнейших производителей электротехники в Китае 38 мин.
Выход Nvidia Blackwell увеличит спрос на передовую упаковку чипов TSMC CoWoS более чем на 150 % в 2024 году 53 мин.
Представлена 360-градусная экшен-камера Insta360 X4 с поддержкой 8K и защитой объектива 2 ч.
Motorola представила смартфон Edge 50 Fusion с 50-Мп камерой и батарей на 5000 мА·ч 3 ч.
Завершено строительство Arm-суперкомпьютера Venado на базе суперчипов NVIDIA Grace Hopper 4 ч.
В России поступил в продажу флагманский смартфон HONOR Magic6 Pro с чипом Snapdragon 8 Gen 3 и поддержкой ИИ 4 ч.
Motorola представила смартфон Edge 50 Ultra с деревянной задней крышкой и мощной начинкой 4 ч.
Infortrend представила СХД EonStor GS 5024UE с поддержкой 24 накопителей U.2 NVMe 4 ч.
Испания и Бразилия займутся совместными разработками чипов RISC-V для HPC и ИИ 5 ч.