Nuwe bewyse vir kwantum fluktuasies naby 'n kwantum kritieke punt in 'n supergeleier

'n Studie het bewys vir kwantum fluktuasies naby 'n kwantum kritieke punt in 'n supergeleier gevind. Teorie stel voor dat hierdie kwantum kritieke punte analoog aan swart gate as plekke waar allerhande vreemde verskynsels kan bestaan ​​in 'n kwantum materiaal mag wees.

"Quantum kritieke punte is 'n baie warm kwessie en interessant vir baie probleme," sê Wei-Sheng Lee, 'n personeellid wetenskaplike by die Departement van SLAC Nasionale Versneller Laboratorium Energie en ondersoeker met die Stanford Instituut vir Materials and Energy Wetenskappe (SIMES). "Sommige beweer dat hulle selfs analoog aan swart gate in die sin dat hulle singulariteite, punt-agtige kruisings tussen verskillende fases van materie in 'n kwantum materiaal, waar jy allerhande baie vreemd elektron gedrag kan kry as jy hulle nader. "

Lee en sy medewerkers berig in Nature Physics vandag dat hulle sterk bewyse dat QCPs en hul verwante skommelinge bestaan ​​het gevind. Hulle gebruik 'n tegniek genoem resonante onelasties X-straal verstrooiing (RIXS) om die elektroniese gedrag van 'n koperoksied materiaal, of cuprate ondersoek, wat gelei elektrisiteit met 'n volkome doeltreffendheid teen relatief hoë temperature.

Hierdie sogenaamde hoë-temperatuur supergeleiers is 'n bruisende gebied van navorsing, want hulle aanleiding gee tot zero-afval oordrag van energie, energie-doeltreffende vervoer stelsels en ander futuristiese tegnologie kan gee, hoewel niemand die onderliggende mikroskopiese meganisme agter hoë-temperatuur supergeleiding weet nog. Of QCPs bestaan ​​in cuprates is ook 'n hewige debat kwessie.

In eksperimente op die Verenigde Koninkryk se Diamond ligbron, die span verkoel die cuprate aan temperature onder 90 kelvin (minus 183 grade Celsius), waar dit duidelik geword supergeleidende. Hulle fokus hul aandag op wat bekend staan ​​as aanklag orde, afwisselende strepe in die materiaal waar elektrone en hul negatiewe ladings is digter of meer yl.

Die wetenskaplikes opgewonde die cuprate met X-strale en laat die X-straal lig wat verspreid in die RIXS detector. Dit het hulle toegelaat om die kaart uit hoe die excitaties gepropageer deur die materiaal in die vorm van subtiele vibrasies, of fonone, in atoom tralievenster die materiaal se, wat moeilik om te meet is en vereis 'n baie hoë-resolusie gereedskap.

advertensie

bron: DOE/SLAC National Accelerator Laboratory. "New evidence for quantum fluctuations near a quantum critical point in a superconductor." ScienceDaily. ScienceDaily, 31 August 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200831131636.htm>.