मिलिए अजीब धातुओं से: जहां बिजली इलेक्ट्रॉनों के बिना भी प्रवाहित हो सकती है | क्वांटा पत्रिका

एक साल के परीक्षण और त्रुटि के बाद, लियांग चेन एक धातु के तार को एक सूक्ष्म तार में आधी चौड़ाई में काटने में कामयाब रहे। ई. कोलाई जीवाणु - इतना पतला कि उसमें से विद्युत धारा की एक धार गुजर सके। चेन को उम्मीद थी कि उस करंट की बूंदें इस निरंतर रहस्य को सुलझाने में मदद कर सकती हैं कि चार्ज अजीब धातुओं के रूप में ज्ञात सामग्रियों के एक आश्चर्यजनक वर्ग के माध्यम से कैसे चलता है।

चेन, जो उस समय स्नातक छात्र थे, और राइस विश्वविद्यालय में उनके सहयोगियों ने धातु के परमाणु-पतले धागे के माध्यम से बहने वाली धारा को मापा। और उन्होंने पाया कि यह सुचारू रूप से और समान रूप से प्रवाहित हुआ। वास्तव में, वास्तव में, इसने भौतिकविदों की धातुओं में बिजली की मानक अवधारणा को खारिज कर दिया।

सैद्धांतिक रूप से, विद्युत धारा इलेक्ट्रॉनों की सामूहिक गति से उत्पन्न होती है, प्रत्येक इलेक्ट्रॉन विद्युत आवेश का एक अविभाज्य हिस्सा ले जाता है। लेकिन चेन की धारा की मृत स्थिरता का तात्पर्य यह था कि यह बिल्कुल भी इकाइयों से बना नहीं था। यह एक ऐसे तरल को खोजने जैसा था जिसमें व्यक्तिगत रूप से पहचाने जाने योग्य अणुओं की कमी थी।

हालाँकि यह अजीब लग सकता है, यह बिल्कुल वैसा ही है जैसा कि कुछ भौतिकविदों ने समूह द्वारा परीक्षण की गई धातु से अपेक्षा की थी, जिसने अपने असामान्य रिश्तेदारों के साथ 1980 के दशक से भौतिकविदों को भ्रमित और हतप्रभ कर दिया है। “यह बहुत सुंदर कृति है,” कहा सुबीर सचदेव, हार्वर्ड विश्वविद्यालय के एक सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी जो अजीब धातुओं में विशेषज्ञ हैं।

अवलोकन, पिछले सप्ताह की रिपोर्ट पत्रिका में विज्ञान, अब तक के सबसे सीधे संकेतों में से एक है कि इन असामान्य धातुओं के माध्यम से जो कुछ भी प्रवाहित होता है वह इलेक्ट्रॉनों जैसा कुछ नहीं दिखता है। नया प्रयोग इस संदेह को मजबूत करता है कि अजीब धातुओं के भीतर एक नई क्वांटम घटना उत्पन्न हो रही है। यह सैद्धांतिक भौतिकविदों को यह समझने का प्रयास करने के लिए नई शक्ति भी प्रदान करता है कि यह क्या हो सकता है। 

"अजीब धातुएँ, किसी को कोई सांसारिक अंदाज़ा नहीं है कि वे कहाँ से आ रही हैं," कहा पीटर अब्बामोंटे, इलिनोइस विश्वविद्यालय, अर्बाना-शैंपेन में एक भौतिक विज्ञानी। "इसे एक असुविधा माना जाता था, लेकिन अब हमें एहसास हुआ कि यह वास्तव में इन चीजों में रहने वाले पदार्थ का एक अलग चरण है।"

एक कप्रेट रिंच

धातुओं की पारंपरिक समझ के लिए पहली चुनौती 1986 में आई, जब जॉर्ज बेडनोरज़ और कार्ल एलेक्स मुलर ने उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स की खोज के साथ भौतिकी की दुनिया को हिलाकर रख दिया - ऐसी सामग्रियां जो अपेक्षाकृत गर्म तापमान पर भी विद्युत प्रवाह को पूरी तरह से प्रवाहित करती हैं। टिन और पारा जैसी परिचित धातुएँ तभी अतिचालक बन जाती हैं जब उन्हें परम शून्य के कुछ डिग्री के भीतर ठंडा किया जाता है। बेडनोर्ज़ और मुलर ने तांबे-आधारित ("कप्रेट") सामग्री में विद्युत प्रतिरोध को मापा और देखा कि यह अपेक्षाकृत हल्के 35 केल्विन पर गायब हो गया। (अपनी सफल खोज के लिए, बेडनोर्ज़ और मुलर को ठीक एक साल बाद नोबेल पुरस्कार मिला।)

भौतिकविदों को जल्द ही एहसास हुआ कि उच्च तापमान वाली अतिचालकता केवल कप्रेट्स के रहस्यमय व्यवहार की शुरुआत थी।

कप्रेट्स वास्तव में अजीब हो गए जब उन्होंने सुपरकंडक्टिंग बंद कर दी और विरोध करना शुरू कर दिया। जैसे-जैसे सभी धातुएँ गर्म होती हैं, प्रतिरोध बढ़ता है। गर्म तापमान का मतलब है कि परमाणु और इलेक्ट्रॉन अधिक हिलते हैं, जिससे अधिक प्रतिरोध-उत्प्रेरण टकराव पैदा होता है क्योंकि इलेक्ट्रॉन किसी सामग्री के माध्यम से धारा प्रवाहित करते हैं। सामान्य धातुओं, जैसे निकल, में, प्रतिरोध कम तापमान पर चतुष्कोणीय रूप से बढ़ता है - पहले धीरे-धीरे और फिर तेज़ और तेज़। लेकिन कप्रेट्स में, यह रैखिक रूप से बढ़ा: वार्मिंग की प्रत्येक डिग्री ने प्रतिरोध में समान वृद्धि ला दी - एक विचित्र पैटर्न जो सैकड़ों डिग्री तक जारी रहा और, विचित्रता के संदर्भ में, सामग्री की सुपरकंडक्टिंग क्षमता को खत्म कर दिया। कप्रेट सबसे अजीब धातुएँ थीं जिन्हें शोधकर्ताओं ने कभी देखा था।

"सुपरकंडक्टिविटी एक चूहा है," कहा एंड्री चुबुकोवमिनेसोटा विश्वविद्यालय के एक सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी। "हाथी... यह अजीब धातु व्यवहार है।"

प्रतिरोध में रैखिक वृद्धि ने इस बात की प्रसिद्ध व्याख्या को खतरे में डाल दिया है कि धातुओं के माध्यम से विद्युत आवेश कैसे चलता है। 1956 में प्रस्तावित, लेव लैंडौ के "फ़र्मी लिक्विड" सिद्धांत ने इलेक्ट्रॉनों को इसके केंद्र में रखा। यह पहले के सिद्धांतों पर आधारित है, जो सरलता के लिए मानते थे कि इलेक्ट्रॉन विद्युत प्रवाह ले जाते हैं, और इलेक्ट्रॉन गैस की तरह धातु के माध्यम से चलते हैं; वे एक-दूसरे से संपर्क किए बिना परमाणुओं के बीच स्वतंत्र रूप से उड़ते हैं।

लैंडौ ने इलेक्ट्रॉनों के परस्पर क्रिया करने के महत्वपूर्ण लेकिन जटिल तथ्य से निपटने का एक तरीका जोड़ा। वे नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे लगातार एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं। कणों के बीच इस अंतःक्रिया को ध्यान में रखते हुए इलेक्ट्रॉन गैस को एक महासागर में बदल दिया गया - अब, जैसे ही एक इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉनों के तरल पदार्थ के माध्यम से चला गया, इसने आस-पास के इलेक्ट्रॉनों को परेशान कर दिया। पारस्परिक प्रतिकर्षण से जुड़ी अंतःक्रियाओं की एक जटिल श्रृंखला के माध्यम से, ये अब धीरे-धीरे परस्पर क्रिया करने वाले इलेक्ट्रॉन भीड़ में यात्रा करने लगे - गुच्छों में जिन्हें क्वासिपार्टिकल्स के रूप में जाना जाता है।

फर्मी तरल सिद्धांत का चमत्कार यह था कि प्रत्येक क्वासिपार्टिकल लगभग बिल्कुल वैसा ही व्यवहार करता था जैसे कि वह एक एकल, मौलिक इलेक्ट्रॉन हो। हालाँकि, एक बड़ा अंतर यह था कि ये बूँदें नंगे इलेक्ट्रॉन की तुलना में अधिक धीमी गति से या अधिक फुर्ती से (सामग्री के आधार पर) चलती थीं, प्रभावी रूप से भारी या हल्के तरीके से कार्य करती थीं। अब, केवल अपने समीकरणों में द्रव्यमान शब्दों को समायोजित करके, भौतिक विज्ञानी वर्तमान को इलेक्ट्रॉनों की गति के रूप में मानना ​​जारी रख सकते हैं, केवल एक तारांकन चिह्न के साथ यह निर्दिष्ट करते हुए कि प्रत्येक इलेक्ट्रॉन वास्तव में एक क्वासिपार्टिकल क्लंप था।

लैंडौ के ढांचे की एक बड़ी जीत यह थी कि सामान्य धातुओं में, इसने उस जटिल तरीके को पकड़ लिया जिसमें तापमान के साथ प्रतिरोध चतुष्कोणीय रूप से बढ़ता है। इलेक्ट्रॉन जैसे क्वासिपार्टिकल्स धातुओं को समझने का मानक तरीका बन गए। सचदेव ने कहा, "यह हर पाठ्यपुस्तक में है।"

लेकिन कप्रेट्स में, लैंडौ का सिद्धांत नाटकीय रूप से विफल रहा। प्रतिरोध मानक द्विघात वक्र के बजाय एक बेदाग रेखा में बढ़ा। भौतिकविदों ने लंबे समय से इस रेखा की व्याख्या एक संकेत के रूप में की है कि कप्रेट एक नई भौतिक घटना का घर हैं।

"आपको काफी हद तक विश्वास करना होगा कि प्रकृति या तो आपको कोई संकेत दे रही है या प्रकृति अविश्वसनीय रूप से क्रूर है," उन्होंने कहा ग्रेगरी बोएबिंगरफ्लोरिडा स्टेट यूनिवर्सिटी के एक भौतिक विज्ञानी, जिन्होंने अपने करियर का अधिकांश समय कप्रेट्स की रैखिक प्रतिक्रिया का अध्ययन करने में बिताया है। "इतना अत्यंत सरल और भ्रामक हस्ताक्षर करना और उसका शारीरिक रूप से महत्वपूर्ण न होना, सहन करना बहुत मुश्किल होगा।"

और कप्रेट तो बस शुरुआत थी। शोधकर्ताओं ने तब से एक की खोज की है असमान सामग्रियों की मेजबानी समान आकर्षक रैखिक प्रतिरोध के साथ, जिसमें कार्बनिक "बेचगार्ड लवण" और ग्राफीन की गलत संरेखित शीट शामिल हैं। जैसे-जैसे ये "अजीब धातुएँ" बढ़ती गईं, वैज्ञानिकों को आश्चर्य हुआ कि लैंडौ का फर्मी द्रव सिद्धांत इन सभी विभिन्न सामग्रियों में क्यों टूट गया। कुछ लोगों को संदेह हुआ कि ऐसा इसलिए था क्योंकि वहाँ कोई क्वासिपार्टिकल्स ही नहीं थे; इलेक्ट्रॉन किसी तरह खुद को एक अजीब नए तरीके से व्यवस्थित कर रहे थे जिसने किसी भी व्यक्तित्व को अस्पष्ट कर दिया था, ठीक उसी तरह जैसे अंगूर की अलग प्रकृति शराब की एक बोतल में खो जाती है।

"यह पदार्थ का एक चरण है जहां एक इलेक्ट्रॉन की वास्तव में कोई पहचान नहीं होती है," अब्बामोंटे ने कहा। “फिर भी, [एक अजीब धातु] एक धातु है; यह किसी तरह करंट प्रवाहित करता है।”

लेकिन कोई केवल इलेक्ट्रॉनों को ख़त्म नहीं कर देता। कुछ वैज्ञानिकों के लिए, संभावित रूप से निरंतर विद्युत प्रवाह - जो इलेक्ट्रॉनों में विभाजित नहीं है - बहुत कट्टरपंथी है। और कुछ विचित्र धातु प्रयोग लैंडौ के सिद्धांत की कुछ भविष्यवाणियों से मेल खाना जारी रखें। निरंतर विवाद ने चेन के थीसिस सलाहकार को प्रेरित किया, डगलस नैटेल्सन राइस विश्वविद्यालय के, अपने सहयोगी के साथ क़िमियाओ सी, इस बात पर विचार करने के लिए कि वे एक अजीब धातु के माध्यम से घूमने वाले चार्ज की शारीरिक रचना की अधिक सीधे जांच कैसे कर सकते हैं।

"मैं ऐसा क्या माप सकता हूँ जो वास्तव में मुझे बताएगा कि क्या हो रहा है?" नेटेलसन को आश्चर्य हुआ।

बिजली की शारीरिक रचना

टीम का लक्ष्य एक अजीब धातु में करंट का विच्छेदन करना था। क्या यह आवेश के इलेक्ट्रॉन-आकार के टुकड़ों में आया था? क्या यह बिल्कुल टुकड़ों में आया था? इसका पता लगाने के लिए, उन्होंने प्रवाह में उतार-चढ़ाव को मापने के एक क्लासिक तरीके - "शॉट शोर" से प्रेरणा ली - एक ऐसी घटना जिसे समझा जा सकता है अगर हम उन तरीकों के बारे में सोचें जिनसे बारिश के दौरान बारिश हो सकती है।

कल्पना कीजिए कि आप अपनी कार में बैठे हैं, और आप भरोसेमंद मौसम पूर्वानुमान से जानते हैं कि अगले घंटे में 5 मिलीमीटर बारिश होगी। वे 5 मिलीमीटर कुल विद्युत धारा के समान हैं। यदि उस बारिश को मुट्ठी भर विशाल बूंदों में विभाजित किया जाता है, तो जब वे बूंदें आपकी छत से टकराएंगी तो भिन्नता अधिक होगी; कभी-कभी बूंदें एक के बाद एक छींटे मारती रहेंगी, और कभी-कभी वे दूर-दूर बिखर जाएंगी। इस मामले में, शॉट का शोर अधिक होता है। लेकिन अगर वही 5 मिलीमीटर बारिश छोटी बूंदों की निरंतर धुंध में फैल जाती है, तो आगमन के समय में भिन्नता - और इसलिए शॉट शोर - कम होगा। धुंध पल-पल में लगभग समान मात्रा में पानी आसानी से पहुंचाती रहेगी। इस तरह, शॉट शोर से बूंदों के आकार का पता चलता है।

नेटेलसन ने कहा, "केवल पानी दिखने की दर को मापने से आपको पूरी तस्वीर नहीं पता चलती है।" "[उस दर में] उतार-चढ़ाव को मापना आपको बहुत कुछ बताता है।"

इसी तरह, विद्युत धारा में होने वाली कर्कश ध्वनि को सुनकर आप उस आवेश के टुकड़े के बारे में जान सकते हैं जो इसे बनाता है। वे टुकड़े आम तौर पर लैंडौ के इलेक्ट्रॉन-जैसे क्वासिपार्टिकल्स होते हैं। दरअसल, सामान्य धातु में शॉट शोर को रिकॉर्ड करना इलेक्ट्रॉन के मौलिक चार्ज को मापने का एक सामान्य तरीका है - 1.6 × 10^-19 कूलम्ब.

एक अजीब धातु के प्रवाह के केंद्र तक पहुंचने के लिए, टीम शॉट शोर को मापना चाहती थी। लेकिन इलेक्ट्रॉनिक शॉट शोर को अस्पष्ट किया जा सकता है यदि इलेक्ट्रॉनों को धातु के परमाणु जाली में तरंगों द्वारा चारों ओर धकेल दिया जाता है। उस फ़ज़ से बचने के लिए, शोधकर्ता तारों के माध्यम से करंट को इतनी कम दूरी पर भेजते हैं कि तरंगों को इलेक्ट्रॉनों को प्रभावित करने का समय नहीं मिलता है। इन तारों को पैमाने में नैनोस्कोपिक होना चाहिए।

समूह ने येटरबियम, रोडियम और सिलिकॉन से बनी एक विशेष अजीब धातु के साथ काम करना चुना क्योंकि नेटेलसन और सी लंबे समय से सहयोगी थे, सिल्के बुहलर-पास्चेन विएना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के प्रोफेसर ने इस बात पर काम किया था कि महज दर्जनों नैनोमीटर मोटी फिल्मों में सामग्री कैसे विकसित की जाए। इसने एक स्थानिक आयाम का ख्याल रखा।

इसके बाद चेन को यह पता लगाना पड़ा कि उन फिल्मों को कैसे लिया जाए और लंबाई और चौड़ाई में मात्र नैनोमीटर मापने वाला एक तार बनाया जाए।

लगभग एक वर्ष के दौरान, चेन ने परमाणुओं के साथ प्रभावी ढंग से सैंडब्लास्टिंग करके धातु को नष्ट करने के विभिन्न तरीकों का परीक्षण किया। लेकिन परीक्षण के बाद परीक्षण में, उन्होंने पाया कि परिणामी नैनोवायरों को परमाणु-स्तर की क्षति हुई जिसने अजीब धातु की विशेषता रैखिक प्रतिरोध को नष्ट कर दिया। दर्जनों प्रयासों के बाद, वह एक ऐसी प्रक्रिया पर उतरे जो काम कर गई: उन्होंने क्रोमियम के साथ धातु को चढ़ाया, क्रोमियम-संरक्षित अजीब धातु की एक पतली रेखा को छोड़कर सभी को नष्ट करने के लिए आर्गन गैस की एक धारा का उपयोग किया, फिर स्नान के साथ क्रोमियम को हटा दिया हाइड्रोक्लोरिक एसिड का.

अंत में, चेन, जिसने वसंत ऋतु में सफलतापूर्वक डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की और तब से वित्त में काम करने चला गया, ने मुट्ठी भर लगभग दोषरहित नैनोवायर तैयार किए। प्रत्येक लगभग 600 नैनोमीटर लंबा और 200 नैनोमीटर चौड़ा था - लाल रक्त कोशिका से लगभग 50 गुना संकरा।

उन्हें ठंडे, एकल-अंकीय केल्विन तापमान तक ठंडा करने के बाद, शोधकर्ताओं ने अजीब धातु नैनोवायरों के माध्यम से विद्युत प्रवाह चलाया। उन्होंने सामान्य सोने से बने नैनोवायरों के माध्यम से भी करंट प्रवाहित किया। सोने के तार में करंट परिचित तरीके से चटक रहा था, जैसे चार्ज किए गए क्वासिपार्टिकल्स से बना करंट होता है - जैसे कि कार की छत पर मोटी बारिश की बूंदें बिखर रही हों। लेकिन अजीब धातु में, नैनोवायर के माध्यम से करंट चुपचाप प्रवाहित हो गया, जो धुंध की लगभग शांत फुसफुसाहट के समान प्रभाव था। प्रयोग की सबसे सीधी व्याख्या यह है कि इस अजीब धातु में चार्ज इलेक्ट्रॉन-आकार के टुकड़ों में प्रवाहित नहीं होता है।

सी ने कहा, "प्रयोगात्मक डेटा इस बात का पुख्ता सबूत देता है कि क्वासिपार्टिकल्स अजीब धातु में खो जाते हैं।"

हालाँकि, सभी भौतिक विज्ञानी इस बात से पूरी तरह आश्वस्त नहीं हैं कि प्रयोग लैंडौ के क्वासिपार्टिकल्स को मार देता है। “यह एक बहुत ही साहसिक दावा है,” कहा ब्रैड रामशॉ, कॉर्नेल विश्वविद्यालय में एक भौतिक विज्ञानी। "तो आपको बोल्ड डेटा की आवश्यकता है।"

प्रयोग की एक सीमा यह है कि समूह ने केवल एक सामग्री का परीक्षण किया। सिर्फ इसलिए कि चेन के येटेरबियम, रोडियम और सिलिकॉन मिश्रण में शॉट शोर कम है, यह गारंटी नहीं देता है कि यह अन्य अजीब धातुओं में कम है। और एक बार की विसंगति को हमेशा उस सामग्री के बारे में कुछ कम समझे गए विवरण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

रामशॉ ने यह भी बताया कि धातुएँ सभी प्रकार से बजती हैं अजीब कंपन जो करंट में शॉट शोर को विकृत कर सकता है। चेन और उनके सहयोगियों ने अधिक सामान्य कंपनों के हस्तक्षेप से इनकार किया, लेकिन यह संभव है कि कुछ विदेशी लहरें उनकी नज़र से बच गईं।

फिर भी, रामशॉ को यह प्रयोग आकर्षक लगता है। उन्होंने कहा, "यह लोगों को यह देखने के लिए अन्य चीजें करने की कोशिश करने के लिए दृढ़ता से प्रेरित कर रहा है कि क्या वे भी बिना इलेक्ट्रॉन के सुसंगत हैं।"

यदि इलेक्ट्रॉन नहीं, तो क्या?

यदि क्वासिपार्टिकल चित्र लगातार टूटता रहे, तो उसकी जगह क्या ले सकता है? यदि आवेश के इलेक्ट्रॉन जैसे पार्सल में नहीं तो अजीब धातुओं के चारों ओर विद्युत धारा कैसे प्रवाहित हो रही है? इस स्थिति का वर्णन करना आसान नहीं है, सटीक गणितीय शब्दों में कहना तो दूर की बात है। "उपयोग करने के लिए सही शब्दावली क्या है," नेटेल्सन ने कहा, "यदि आप क्वासिपार्टिकल्स के बारे में बात नहीं करने जा रहे हैं?"

जब दबाया जाता है, तो भौतिक विज्ञानी इस प्रश्न का उत्तर रूपकों के तरकश के साथ देते हैं जो तब प्रकट होता है जब व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉन गायब हो जाते हैं: वे एक उलझे हुए क्वांटम सूप में मिल जाते हैं; वे जेली में परिवर्तित हो जाते हैं; वे चारों ओर घूमते हुए आवेश की एक झागदार गंदगी बनाते हैं। फिलिप फिलिप्स अर्बाना-शैंपेन एक अजीब धातु के इलेक्ट्रॉनों की तुलना टायर में लगे रबर से करता है। जब रबर किसी पेड़ से निकलता है, तो उसके अणु अलग-अलग तारों में पंक्तिबद्ध हो जाते हैं। लेकिन वल्कनीकरण प्रक्रिया के दौरान, ये तार एक ऊबड़-खाबड़ जाल में बदल जाते हैं। व्यक्तियों के संग्रह से एक नया पदार्थ उभरता है। "आपको कुछ ऐसा मिल रहा है जो उसके हिस्सों के योग से भी बड़ा है," उन्होंने कहा। "इलेक्ट्रॉनों में स्वयं कोई अखंडता नहीं है।"

उद्भव के अस्पष्ट विवरणों से परे जाने के लिए, भौतिकविदों को एक सटीक गणितीय विवरण की आवश्यकता है - अजीब धातुओं के लिए एक अभी तक अनदेखा फर्मी द्रव सिद्धांत। सचदेव ने 1990 के दशक की शुरुआत में एक सरल उम्मीदवार, एसवाईके मॉडल विकसित करने में मदद की। इसका रैखिक प्रतिरोध सही था, लेकिन इसका परमाणुओं के वास्तविक ग्रिड से बनी वास्तविक सामग्रियों से कोई लेना-देना नहीं था। एक बात के लिए, इसमें कोई जगह नहीं थी; सभी इलेक्ट्रॉन एक ही बिंदु पर बैठते हैं जहां वे बेतरतीब ढंग से बातचीत करते हैं और अन्य सभी इलेक्ट्रॉनों से उलझ जाते हैं।

पिछले कुछ वर्षों में, सचदेव, आविष्कार पटेल फ़्लैटिरॉन इंस्टीट्यूट और उनके सहयोगी इस पर काम कर रहे हैं SYK मॉडल में जगह लाना. वे परमाणु जाली में खामियों के प्रभावों पर विचार करके पूरे अंतरिक्ष में इलेक्ट्रॉन इंटरैक्शन फैलाते हैं - ऐसे स्थान जहां परमाणु गायब हो गए हैं या अतिरिक्त परमाणु दिखाई दिए हैं। परमाणु अपूर्णताओं की यह धूल, इलेक्ट्रॉनों के जोड़े के परस्पर क्रिया करने और उलझने के तरीके में यादृच्छिक बदलाव का कारण बनती है। उलझे हुए इलेक्ट्रॉनों के परिणामस्वरूप टेपेस्ट्री में एक रैखिक रूप से बढ़ता प्रतिरोध होता है - एक अजीब धातु की पहचान। उन्होंने हाल ही में अपने ढांचे का उपयोग किया है शॉट शोर की गणना करने के लिए भी। संख्याएँ चेन की टिप्पणियों से बिल्कुल मेल नहीं खातीं, लेकिन वे समान गुणात्मक पैटर्न बनाती हैं। सचदेव ने कहा, "सभी रुझान सही हैं।"

अन्य शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि सैद्धांतिक स्थिति तरल बनी हुई है - यह कुछ लोगों के लिए स्पष्ट नहीं है कि क्या ग्राफीन और कप्रेट सुपरकंडक्टर्स की शीट जैसी एक-दूसरे से अलग सामग्री सभी में साझा अजीब-धातु गुणों का उत्पादन करने के लिए खामियों की एक समान पर्याप्त स्लेट साझा कर सकती है। सचदेव और पटेल के सिद्धांत द्वारा आवश्यक रास्ता। और वैकल्पिक सिद्धांत प्रचुर मात्रा में हैं। उदाहरण के लिए, फिलिप्स को संदेह है कि अजीब धातुओं की आवश्यकता होती है विद्युत चुम्बकत्व का एक उभरता हुआ रूप यह संपूर्ण इलेक्ट्रॉनों पर निर्भर नहीं है। इस बीच, सी और बुहलर-पास्चेन ने लगभग 20 साल बिताए हैं विकास और अन्वेषण a सिद्धांत जब कोई सिस्टम "पर बैठता है तो क्वासिपार्टिकल्स कैसे घुल जाते हैं"क्वांटम महत्वपूर्ण बिंदु, जहां दो अलग-अलग क्वांटम यांत्रिक राज्य ऊपरी हाथ के लिए संघर्ष करते हैं। शॉट-शोर प्रयोग में, वे अपने नैनोवायरों को ऐसे ही एक महत्वपूर्ण बिंदु पर ले आए।

हालाँकि भौतिक विज्ञानी अभी तक इस बात पर सहमत नहीं हैं कि विद्युत आवेश अजीब धातुओं के अंदर घुलते हुए क्यों दिखाई देते हैं, या यदि वे वास्तव में घुलते भी हैं, तो वे इसका पता लगाने के लिए प्रतिबद्ध हैं।

"अगर हम वास्तव में सोचते हैं कि वहाँ धातुओं की एक पूरी श्रेणी है जिसे हम नहीं समझते हैं," नेटेलसन ने कहा, "उन्हें समझना महत्वपूर्ण है।"

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