“猝死”的發(fā)現(xiàn)違背了我們對超導(dǎo)性的理解

量子混沌漩渦在原子薄的絕緣材料層中自發(fā)出現(xiàn)，這難倒了物理學(xué)家，需要對模型進行修改，以解決一些緊迫的問題，以尋求理解超導(dǎo)電性.

來自美國普林斯頓大學(xué)和日本國立材料科學(xué)研究所的實驗物理學(xué)家研究了量子漲落在從電子交通擁堵到超導(dǎo)高速公路跨越二維景觀的過渡點的自發(fā)出現(xiàn)。

“如何將一個超導(dǎo)相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€相是一個有趣的研究領(lǐng)域。說普林斯頓大學(xué)物理學(xué)家、資深作者吳三峰。

“一段時間以來，我們對原子薄、清潔和單晶材料中的這個問題很感興趣。

電子在石膏板后面的銅線中漂移，很難從A移動到B.打開電視，高峰時段的瘋狂在這些電線中展開，電子轉(zhuǎn)向和碰撞，嘟地嘟

超導(dǎo)是夢想.從頭到尾都是毫不費力的動作。沒有熱量，沒有浪費能源。它盡可能高效，非常適合產(chǎn)生強大的電磁場或不會融化成水坑的高速計算。

然而，它也是這不是一個容易的階段產(chǎn)生的電導(dǎo)率。當(dāng)電子失去個性并同步時，就會發(fā)生這種情況，形成所謂的庫珀對，能夠像禪宗一樣輕松地協(xié)商原子鄰域。

這需要一定程度的寒冷，只有通過一些令人印象深刻的重型設(shè)備才能實現(xiàn)。然而，如果研究人員能夠準(zhǔn)確地了解是什么觸發(fā)了這種量子躍遷以及溫度所扮演的角色，他們也許能夠用更少的冷卻來湊合。

其中一個研究領(lǐng)域涉及檢查捕獲在有效二維表面上的電子的量子行為。量子現(xiàn)象被剝奪了上下移動的能力，使它們向超導(dǎo)態(tài)的過渡更具挑戰(zhàn)性。

“當(dāng)你進入較低的維度時，波動變得如此強烈，以至于它們'扼殺'了超導(dǎo)性的任何可能性。說普林斯頓大學(xué)物理學(xué)家Nai Phuan Ong。

電子禪態(tài)的主要殺手最好被描述為量子漩渦?；蝻椦?Ong描述它，“當(dāng)你排干浴缸時看到的漩渦的量子版本。

根據(jù)所謂的BKT過渡后諾貝爾獎獲得者瓦迪姆·別列津斯基（Vadim Berezinskii）、約翰·科斯特利茨（John Kosterlitz）和大衛(wèi)·圖利斯（David Thouless），當(dāng)溫度下降到足夠低時，這些毀滅的兇殘漩渦就會在2D材質(zhì)中消失。

在研究量子龍卷風(fēng)對超導(dǎo)態(tài)造成嚴(yán)重破壞的空間時，Wu和他的團隊制造了一層半金屬的二碲化鎢，在絕對零度以上的任何溫度比晶須高的溫度下，它都是一種能量窒息的絕緣體。

然而，泵入足夠的電子會迫使電流以超導(dǎo)方式流動。

然而，當(dāng)溫度驟降時，研究人員注意到了一些非常奇怪的事情。添加足夠的電子，你就會得到超導(dǎo)性。然而，在電子交通的臨界水平上，那些瘋狂的量子旋風(fēng)又回來了，關(guān)閉了電流。

測量漩渦發(fā)現(xiàn)它們不是普通的量子漩渦，在比理論規(guī)定的更高的溫度和磁場下保持穩(wěn)定。當(dāng)電子數(shù)量下降到精確量以下時，漩渦會突然消失。

“我們預(yù)計在非超導(dǎo)側(cè)的臨界電子密度以下會持續(xù)出現(xiàn)強烈的波動，就像在BKT轉(zhuǎn)變溫度以上看到的強烈波動一樣。說吳語。

“然而，我們發(fā)現(xiàn)，渦旋信號在越過臨界電子密度的那一刻'突然'消失了。這真是令人震驚。我們根本無法解釋這種觀察結(jié)果——波動的'突然死亡'。

新模型引入了新的研究途徑的可能性，這些途徑可能會導(dǎo)致新技術(shù)。鑒于開發(fā)室溫超導(dǎo)性的潛在回報，在量子景觀上有一張良好的天氣圖是有幫助的。

這項研究發(fā)表在自然物理學(xué).

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