عند درجات حرارة ضمن بضع درجات من الصفر المطلق، يجب أن تكون نسبة التوصيل الحراري للمادة إلى موصليتها الكهربائية متناسبة مع درجة حرارتها. تمت صياغة هذا المبدأ، المعروف باسم قانون فيدمان-فرانز، لأول مرة في عام 1853، ولكن مع نمو فهمنا لفيزياء المواد المكثفة، تم تعديل نطاقه بحيث لا ينطبق إلا إذا كانت نفس أشباه الجسيمات مسؤولة عن حمل الحرارة والشحنة. في المواد الكمومية حيث تتفاعل الإلكترونات بقوة كبيرة، لا ينبغي أن تصمد.
أو هكذا ظن بها. المنظرون بقيادة ون وانغ ل وزارة الطاقة الأمريكية مختبر تسريع SLAC الوطني و جامعة ستانفورد لقد وجدوا الآن أنه يجب الاستمرار في الالتزام بالقانون في نوع واحد من المواد الكمومية: الموصلات الفائقة لأكسيد النحاس (الكوبرات). وتعرف هذه المواد بالموصلات الفائقة غير التقليدية، وتقوم بتوصيل الكهرباء دون مقاومة عند درجات حرارة مرتفعة نسبياً مقارنة بنظيراتها التقليدية. تعني هذه النتيجة أن الفيزيائيين لن يضطروا إلى اللجوء إلى افتراضات مفرطة التبسيط وإشكالية من الناحية المفاهيمية تتضمن أشباه الجسيمات أو معادلات بولتزمان عند التنبؤ بكيفية تصرف الإلكترونات في هذه المواد التي تسمى المواد المترابطة بقوة.
نمذجة الفرميونات كإلكترونات تتنقل بين المواقع الثابتة
في دراستهم، قام وانغ وزملاؤه بدمج خوارزمية مونت كارلو الكمية المحددة (DQMC) مع تقنية تسمى الاستمرارية التحليلية القصوى للإنتروبيا، وطبقوها على نموذج هوبارد لمادة النحاسات. يمثل هذا النموذج الإلكترونات على شكل فرميونات تقفز بين المواقع الثابتة على الشبكة وتتفاعل مع بعضها البعض عندما تشغل نفس موقع الشبكة. يتم استخدامه على نطاق واسع لمحاكاة ووصف الأنظمة التي تتفاعل فيها الإلكترونات مع بعضها البعض بدلاً من التصرف ككيانات مستقلة، وهو يتناقض مع البديل، إطار بولتزمان الذي يعرّف الإلكترونات كأشباه جسيمات متميزة.
الموصل الفائق غير التقليدي أكثر غرابة مما كان متوقعًا
وجد الفيزيائيون أنه إذا تم أخذ نقل الإلكترون وحده في الاعتبار، فإن رقم لورنز الخاص بالنحاسات - نسبة التوصيل الحراري إلى التوصيل الكهربائي مقسومة على درجة الحرارة - يقترب من القيمة التي تنبأ بها قانون فيدمان-فرانز. يقترح الفريق أن عوامل أخرى، مثل اهتزازات الشبكة (أو الفونونات)، والتي لم يتم تضمينها في نموذج هوبارد، يمكن أن تكون مسؤولة عن التناقضات التي لوحظت في التجارب على المواد المترابطة بقوة والتي تجعلها تبدو كما لو أن القانون لا ينطبق. يمكن أن تساعد نتائجهم الفيزيائيين على تفسير هذه الملاحظات التجريبية ويمكن أن تؤدي في النهاية إلى فهم أفضل لمدى قوة استخدام الأنظمة المترابطة في تطبيقات مثل معالجة البيانات والحوسبة الكمومية.
ويخطط الفريق الآن للبناء على النتيجة من خلال استكشاف قنوات نقل أخرى مثل تأثيرات القاعة الحرارية. يقول وانغ: "سيؤدي هذا إلى تعميق فهمنا لنظريات النقل في المواد المترابطة بقوة". عالم الفيزياء.
تم نشر هذه الدراسة في علوم.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://physicsworld.com/a/170-year-old-physical-law-unexpectedly-holds-true-in-high-temperature-superconductors/
- :يكون
- :ليس
- :أين
- 120
- 254
- 90
- a
- مطلق
- مسرع
- حسابي
- خوارزمية
- وحده
- البديل
- تحليلي
- و
- تظهر
- التطبيقات
- تطبيقي
- ينطبق
- التقديم
- اقتراب
- هي
- AS
- الافتراضات
- At
- BE
- أفضل
- ما بين
- الأزرق
- على حد سواء
- نساعدك في بناء
- لكن
- by
- تسمى
- تحمل
- قنوات
- تهمة
- الزملاء
- الجمع بين
- مقارنة
- الحوسبة
- من الناحية النظرية
- إدارة
- الموصلية
- استمرار
- استمر
- التناقضات
- تقليدي
- النحاس
- المترابطة
- استطاع
- النظراء
- مجاملة
- البيانات
- معالجة المعلومات
- تعمق
- يعرف
- القسم
- تصف
- خامد
- منقسم
- هل
- كل
- الآثار
- كهرباء
- الإلكترونات
- يعمل
- طاقة
- الكيانات
- معادلات
- حتى
- تجريبي
- تجارب
- استكشاف
- العوامل
- قليل
- العثور على
- الاسم الأول
- ثابت
- في حالة
- وجدت
- الإطار
- تبدأ من
- نشأ
- صالة
- يملك
- مساعدة
- مرتفع
- عقد
- يحمل
- كيفية
- HTTP
- HTTPS
- if
- in
- شامل
- مستقل
- معلومات
- تفاعل
- التفاعل
- إلى
- تنطوي
- قضية
- IT
- انها
- JPG
- معروف
- مختبر
- القانون
- قيادة
- ليد
- اليسار
- جعل
- مادة
- المواد
- ماكس العرض
- أقصى
- يعني
- ربما
- نموذج
- محليات
- الآن
- عدد
- ملاحظات
- ملاحظ
- of
- on
- ONE
- فقط
- or
- أخرى
- لنا
- مادي
- فيزياء
- عالم الفيزياء
- خطط
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- وتوقع
- توقع
- يقدم
- مبدأ
- معالجة
- نشرت
- كمية
- الاحصاء الكمية
- المواد الكمومية
- بدلا
- نسبة
- أحمر
- المناطق
- نسبيا
- ممثلة
- يمثل
- المقاومة
- منتجع
- مسؤول
- نتيجة
- النتائج
- حق
- نفسه
- نطاق
- ينبغي
- تبين
- جانب
- الموقع
- المواقع
- So
- ستانفورد
- بقوة
- دراسة
- هذه
- اقترح
- الموصلية الفائقة
- أنظمة
- اتخذت
- فريق
- تقنية
- يروي
- من
- أن
- •
- القانون
- من مشاركة
- حراري
- تشبه
- هم
- فكر
- صورة مصغرة
- إلى
- نقل
- صحيح
- نوع
- في النهاية
- غير تقليدي
- فهم
- قيمنا
- جدا
- وانغ
- مسخن
- وكان
- متى
- التي
- على نحو واسع
- سوف
- مع
- في غضون
- بدون
- العالم
- زفيرنت
- صفر