科學(xué)家開辟通向奇異超導(dǎo)新途徑

2023-08-10 08:00:53來源：科技日報

(資料圖片)

科技日報記者?張佳欣

據(jù)最新一期《物理評論快報》報道，美國埃默里大學(xué)物理學(xué)家確定了一種被稱為對密度波的振蕩超導(dǎo)電性形成機制，為人們對某些材料（包括高溫超導(dǎo)體）中出現(xiàn)的非常規(guī)高溫超導(dǎo)狀態(tài)提供了新見解。

實驗?zāi)Ｐ蛨D圖片來源：《物理評論快報》(2023)

研究人員表示，范霍夫奇點結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生超導(dǎo)的調(diào)制、振蕩狀態(tài)，新研究為理解這種行為的出現(xiàn)提供了一個新的理論框架。

1911年，荷蘭物理學(xué)家海克·卡末林·昂內(nèi)斯首次發(fā)現(xiàn)汞的電阻在-269℃（比絕對零度高4℃）時急劇下降。汞以其超強的導(dǎo)電能力成為第一個超導(dǎo)體。1957年，科學(xué)家們才對超導(dǎo)是什么以及為何發(fā)生進行了解釋，創(chuàng)立了BCS理論，表明超導(dǎo)性是電子配對的結(jié)果，這種配對方式可避免電子在移動時產(chǎn)生電阻。

新研究的重點之一是電子之間的相互作用如何導(dǎo)致了無法用BCS理論解釋的超導(dǎo)電性形式。這種奇異現(xiàn)象的一個例子是振蕩超導(dǎo)電性，當(dāng)成對的電子以波的形式“跳舞”時，振幅就會發(fā)生變化。

研究人員調(diào)查了范霍夫奇點的具體性質(zhì)，范霍夫奇點是許多電子態(tài)在能量上變得接近的結(jié)構(gòu)。該項目揭示了范霍夫奇點可能具有合適的物理特性來“孕育”振蕩的超導(dǎo)電性。團隊深入研究后發(fā)現(xiàn)了一種機制，可讓范霍夫奇點產(chǎn)生這些超導(dǎo)電性的舞動波態(tài)。

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