Тип сверхпроводника, думается, разламывает фундаментальную теорию физики, согласно изучению в выпуске 13 декабря Природы. Исследователи нашли, что сущность проводит тепло и электрические нагрузки в пути, бросающем вызов всей теории.
Если верный, результаты вынудят физиков пересмотреть то, что они считали, что знали о диапазоне материалов, включая особенный вид сверхпроводника, используемого в опыте.В течение фактически полувека физики обрисовали материалы проведения с так называемой жидкой Ферми теорией электронов. Теория разрешает исследователям модели, как электроны текут через материал способом считания его жидкостью подобных электрону частиц.
Эти мнимые частицы имеют характеристики настоящих электронов, но они не отражены друг втором или привлечены к положительно заряженным ядрам.То отсутствие сотрудничества значительно упрощает вычисления и дало теоретикам создавать жидкие Ферми модели сложных материалов, что закладывает базу для постройки всего от лучших компьютерных микросхем до металлических изоляторов. «Жидкая Ферми модель имеется одним из краеугольных камней физики конденсированного вещества», говорит Луи Тэйллефер из канадского Университета Перспективного изучения (CIAR) в Торонто. «По существу все материалы могут быть растолкованы с этой теорией».
Но ученые приложив все вероятные упрочнения пробовали больше десятилетия применить правила этой теории к особенному виду сверхпроводника. Сейчас, исследователи в CIAR и Центре Изучения Сверхпроводимости в Колледж-Парке, Мэриленд, нашли первые убедительные доказательства, что этот сверхпроводник, названный «cuprate», не повинуется жидкой Ферми модели. Пару обучалась, как cuprate проводит тепло и электрическую нагрузку.
По причине того, что мнимые частицы жидкой Ферми теории несут тепло и нагрузку в равных суммах, исследователи ожидали видеть равные ставки проводимости от обоих. Вместо этого они измерили намного больше тепла, чем нагрузка, текущая через материал при определенных температурах.«Это – в самом деле поразительный и фундаментальный результат», говорит Стив Кивелсон из Калифорнийского университета, Лос-Анджелес. Без оглядки на то, что исследователи подозревали, что жидкая Ферми модель ломается в cuprates, эти результаты снабжают первые намеки о том, как модель колеблется.
Это должно оказать помощь теоретикам развлечь новые способы обрисовать определенные материалы.