W temperaturach mieszczących się w granicach kilku stopni zera absolutnego stosunek przewodności cieplnej materiału do jego przewodności elektrycznej powinien być proporcjonalny do jego temperatury. Zasada ta, znana jako prawo Wiedemanna-Franza, została po raz pierwszy sformułowana w 1853 r., ale wraz ze wzrostem naszego zrozumienia fizyki materii skondensowanej jej zakres został zmieniony tak, że ma zastosowanie tylko wtedy, gdy te same kwazicząstki są odpowiedzialne za przenoszenie zarówno ciepła, jak i ładunku. W materiałach kwantowych, w których elektrony oddziałują bardzo silnie, nie powinno się tak trzymać.
A przynajmniej tak sądzono. Teoretycy pod przewodnictwem Wen Wang ukończenia Departament Energii USA SLAC National Accelerator Laboratory i Stanford University odkryli obecnie, że tego prawa należy nadal przestrzegać w przypadku jednego rodzaju materiału kwantowego: nadprzewodników z tlenku miedzi (miedzianu). Materiały te nazywane są niekonwencjonalnymi nadprzewodnikami i przewodzą prąd elektryczny bez oporu w stosunkowo wysokich temperaturach w porównaniu do ich konwencjonalnych odpowiedników. Odkrycie oznacza, że fizycy nie będą musieli uciekać się do nadmiernie uproszczonych i problematycznych pod względem koncepcyjnym założeń dotyczących kwazicząstek lub równań Boltzmanna przy przewidywaniu, jak powinny zachowywać się elektrony w tak zwanych silnie skorelowanych materiałach.
Modelowanie fermionów jako elektronów przeskakujących między ustalonymi miejscami
W swoim badaniu Wang i współpracownicy połączyli wyznaczający kwantowy algorytm Monte Carlo (DQMC) z techniką zwaną kontynuacją analityczną maksymalnej entropii i zastosowali ją do modelu Hubbarda materiału miedzianowego. Model ten przedstawia elektrony jako fermiony, które przeskakują między ustalonymi miejscami w siatce i oddziałują ze sobą, gdy zajmują to samo miejsce w siatce. Jest szeroko stosowany do symulacji i opisu systemów, w których elektrony oddziałują ze sobą, zamiast zachowywać się jak niezależne jednostki, i kontrastuje z alternatywnym modelem Boltzmanna, który definiuje elektrony jako odrębne kwazicząstki.
Niekonwencjonalny nadprzewodnik jest jeszcze dziwniejszy niż się spodziewano
Fizycy odkryli, że jeśli weźmie się pod uwagę sam transport elektronów, liczba Lorenza miedzianów – ich stosunek przewodności cieplnej do przewodności elektrycznej podzielony przez temperaturę – zbliża się do wartości przewidywanej przez prawo Wiedemanna-Franza. Zespół sugeruje, że za rozbieżności obserwowane w eksperymentach na silnie skorelowanych materiałach, które sprawiają wrażenie, jakby to prawo nie miało zastosowania, mogą odpowiadać inne czynniki, takie jak wibracje sieci (lub fonony), które nie są uwzględnione w modelu Hubbarda. Ich wyniki mogą pomóc fizykom w interpretacji obserwacji eksperymentalnych i ostatecznie doprowadzić do lepszego zrozumienia, jak silnie skorelowane systemy można zastosować w zastosowaniach takich jak przetwarzanie danych i obliczenia kwantowe.
Zespół planuje teraz wykorzystać wyniki, badając inne kanały transportu, takie jak termiczne efekty Halla. „Pogłębi to nasze zrozumienie teorii transportu w silnie skorelowanych materiałach” – mówi Wang Świat Fizyki.
Niniejsze badanie zostało opublikowane w nauka.
- Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
- PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
- PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
- PlatonESG. Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
- Platon Zdrowie. Inteligencja w zakresie biotechnologii i badań klinicznych. Dostęp tutaj.
- Źródło: https://physicsworld.com/a/170-year-old-physical-law-unexpectedly-holds-true-in-high-temperature-superconductors/
- :Jest
- :nie
- :Gdzie
- 120
- 254
- 90
- a
- bezwzględny
- akcelerator
- Konto
- algorytm
- sam
- alternatywny
- Analityczny
- i
- zjawić się
- aplikacje
- stosowany
- dotyczy
- Aplikuj
- awanse
- SĄ
- AS
- Założenia
- At
- BE
- Ulepsz Swój
- pomiędzy
- Niebieski
- obie
- budować
- ale
- by
- nazywa
- noszenie
- kanały
- opłata
- koledzy
- połączony
- w porównaniu
- computing
- Koncepcyjnie
- Prowadzenie
- przewodność
- kontynuacja
- kontynuować
- kontrasty
- Konwencjonalny
- Miedź
- współzależny
- mógłby
- odpowiednikami
- uprzejmość
- dane
- analiza danych
- Pogłębiać
- Definiuje
- Departament
- Opisujące
- odrębny
- podzielony
- robi
- każdy
- ruchomości
- elektryczność
- elektrony
- zatrudniony
- energia
- podmioty
- równania
- Parzyste
- eksperymentalny
- eksperymenty
- Exploring
- Czynniki
- kilka
- znalezieniu
- i terminów, a
- ustalony
- W razie zamówieenia projektu
- znaleziono
- Framework
- od
- wzrosła
- Hall
- Have
- pomoc
- Wysoki
- przytrzymaj
- posiada
- W jaki sposób
- http
- HTTPS
- if
- in
- włączony
- niezależny
- Informacja
- interakcji
- interakcji
- najnowszych
- z udziałem
- problem
- IT
- JEGO
- jpg
- znany
- laboratorium
- Prawo
- prowadzić
- Doprowadziło
- lewo
- robić
- materiał
- materiały
- Maksymalna szerokość
- maksymalny
- znaczy
- może
- model
- narodowy
- już dziś
- numer
- obserwacje
- zauważony
- of
- on
- ONE
- tylko
- or
- Inne
- ludzkiej,
- fizyczny
- Fizyka
- Świat Fizyki
- plany
- plato
- Analiza danych Platona
- PlatoDane
- Przewiduje
- przewidywanie
- teraźniejszość
- zasada
- przetwarzanie
- opublikowany
- Kwant
- informatyka kwantowa
- materiały kwantowe
- raczej
- stosunek
- Czerwony
- regiony
- stosunkowo
- reprezentowane
- reprezentuje
- Odporność
- Resort
- odpowiedzialny
- dalsze
- Efekt
- prawo
- taki sam
- zakres
- powinien
- seans
- bok
- witryna internetowa
- Witryny
- So
- Stanford
- strongly
- Badanie
- taki
- sugerować
- Nadprzewodnictwo
- systemy
- Zadania
- zespół
- technika
- mówi
- niż
- że
- Połączenia
- prawo
- ich
- termiczny
- Te
- one
- to
- myśl
- miniatur
- do
- transportu
- prawdziwy
- rodzaj
- Ostatecznie
- oryginalny
- zrozumienie
- wartość
- początku.
- Wang
- Grzałka
- była
- jeśli chodzi o komunikację i motywację
- który
- szeroko
- będzie
- w
- w ciągu
- bez
- świat
- zefirnet
- zero