Вчені виявили, як електрони стають одночасно важкими і швидкими

Команда з Прінстонського університету, продемонструвала як електрони, що рухаються в певних твердих матеріалах, поводяться як ніби вони в тисячу разів масивніше, ніж вільні електрони, одночасно стаючи швидкими сверхпроводниками.

Наблюденіе за цими, на перший погляд, суперечать один одному змінами свойств електрона, надзвичайно важливо для розуміння того, як певні матеріали стають сверхпроводниками, коли електрони рухаються в них без опору. Подібні матеріали можуть значно збільшити ККД мереж електроживлення і прискорити комп'ютери.

Еслі остудити електрони до дуже низької температури в певних типах твердих матеріалів, то вони придбають масу, ведучи себе так, як ведуть себе набагато більш важкі частинки. Дивно, але подальше охолодження, до температур близьких до абсолютного нуля, перетворює ці твердие матеріали в надпровідники, у яких електрони, незважаючи на їх вагу, перетворюються на щось по типу ідеальної рідини, і течуть, не втрачаючи електричної енергії.

В своєму дослідженні, вчені просканували хвилі електронів в кристалі. Вони продемонстрували, що важкі електрони є композитними об'єктами, що складаються з двох заплутаних форм електрона.

Субатомние частки, такі як електрони, можуть об'єднувати в собі діаметрально протилежні властивості, завдяки квантової сцепленности.

Ізменяя структуру кристала, можна домогтися того, що електрони дійдуть до необхідного ступеня сцепленности, по мірі охолодження перетворюючись з важких електронів в надпроводяться.

"Ці експерименти можуть допомогти фізикам розкрити таємниці високотемпературних надпровідників", - сказав Субіру Сачдев, теоретичний фізик з Гарвардського університету, який не брав участі в цьому дослідженні.

"Ми чекали подібних спостережень протягом багатьох років, тому просто чудово, що ця красива експериментальна система була виявлена ??і так добре охарактеризована ", - сказав Сачдев.

Орігінал (на англ. Мовою): Phys.org

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции