Ученые обнаружили, как электроны становятся одновременно тяжелыми и быстрыми
Команда из Принстонского университета, продемонстрировала как электроны, двигающиеся в определенных твердых материалах, ведут себя как будто они в тысячу раз массивней, чем свободные электроны, одновременно становясь быстрыми сверхпроводниками.
Наблюдение за этими, на первый взгляд, противоречащими друг другу изменениями свойств электрона, чрезвычайно важно для понимания того, как определенные материалы становятся сверхпроводниками, когда электроны двигаются в них без сопротивления. Подобные материалы могут значительно увеличить КПД сетей электропитания и ускорить компьютеры.
Если остудить электроны до очень низкой температуры в определенных типах твердых материалов, то они приобретут массу, ведя себя так, как ведут себя намного более тяжелые частицы. Удивительно, но дальнейшее охлаждение, до температур близких к абсолютному нулю, превращает эти твердые материалы в сверхпроводники, в которых электроны, несмотря на их вес, превращаются в нечто по типу идеальной жидкости, и текут, не теряя электрической энергии.
В своем исследовании, ученые просканировали волны электронов в кристалле. Они продемонстрировали, что тяжелые электроны являются композитными объектами, состоящими из двух запутанных форм электрона.
Субатомные частицы, такие как электроны, могут объединять в себе диаметрально противоположные свойства, благодаря квантовой сцепленности.
Изменяя структуру кристалла, можно добиться того, что электроны дойдут до необходимой степени сцепленности, по мере охлаждения превращаясь из тяжелых электронов в сверхпроводимые.
"Эти эксперименты могут помочь физикам раскрыть тайны высокотемпературных сверхпроводников", - сказал Субир Сачдев, теоретический физик из Гарвардского университета, не принимавший участия в этом исследовании.
"Мы ждали подобных наблюдений в течение многих лет, поэтому просто прекрасно, что эта красивая экспериментальная система была обнаружена и так хорошо охарактеризована", - сказал Сачдев.
Оригинал (на англ. языке): Phys.org
С этим материалом еще читают:
Суперкомпьютер расщепил электрон на две части
Вселенную погубит таинственная темная энергия
На эволюцию лунной почвы могли повлиять электрические разряды
Еще из категории технологии:
- Новые открытия освещают поиски ценных "зеленых" металлов
- За пределами клонирования: использование мощи виртуального квантового вещания
- Исследовательская группа предлагает новый тип акустического кристалла с плавными, непрерывными изменениями упругих свойств
- Дроны, распространяющие комаров, могут сократить распространение болезней
- Триллионы тонн закопанного водорода: начинается золотая лихорадка чистой энергии
- Робот, распыляющий смолу, может ремонтировать газопроводы изнутри
- Мини-роботы, созданные по образцу насекомых
- Раскаленная добела тепловая сетевая батарея стремится уничтожить литий
Последние комментарии
Рассылка топовых новостей
Читательский топ
- Телескоп Джеймса Уэбба обнаруживает две экзопланеты, вращающиеся вокруг мертвых звёзд
- Астрономы обнаружили новый короткопериодический коричневый карлик
- Эволюция человеческой иммунной системы в постомикронную эпоху
- Обнаружен неожиданно крупный вид древнего млекопитающего в Патагонии
- Запуск космического корабля X-37B компанией SpaceX на ракете Falcon Heavy запланирован на 28 декабря
- Серые рифовые акулы меняют наши представления о том, как они дышат
- Почему люди отрицают изменение климата? Исследование показывает неожиданные результаты
Комментариев нет. Будьте первым!