Pārslēdzot slēdzi jebkura veida elektriskās ierīcēs, tiek atbrīvots virkne lādētu daļiņu, kas pārvietojas ķēdes sprieguma ritmā.
Taču jauns atklājums dīvainos materiālos, kas pazīstami kā eksotiskie metāli, atklāja, ka elektrība ne vienmēr pārvietojas soļos un patiesībā dažreiz var izplūst tādā veidā, ka fiziķi apšauba to, ko mēs zinām par daļiņu dabu.
Pētījums tika veikts ar nanovadiem, kas izgatavoti no precīza iterbija, rodija un silīcija (YbRh) līdzsvara.2slikti2).
Veicot virkni kvantitatīvu eksperimentu ar šiem nanovadiem, pētnieki no Amerikas Savienotajām Valstīm un Austrijas ir atklājuši pierādījumus, kas varētu palīdzēt atrisināt debates par elektrisko strāvu raksturu metālos, kas nedarbojas parastajā veidā.
Tas tika atklāts pagājušā gadsimta beigās Vara bāzes savienojumu klasē, kam nav pretestības strāvām relatīvi siltā temperatūrā, Eksotiski minerāli Sildot tas kļūst izturīgāks pret elektrību, tāpat kā jebkurš cits metāls.
Tomēr tas to dara nedaudz dīvainā veidā, kur pretestība palielinās par noteiktu daudzumu par katru temperatūras paaugstinājuma pakāpi.
Parastos metālos pretestība mainās atkarībā no temperatūras un stabilizējas, tiklīdz materiāls kļūst pietiekami karsts.
Šīs pretestības noteikumu atšķirības norāda, ka strāvas eksotiskajos metālos nedarbojas tieši tādā pašā veidā. Kādu iemeslu dēļ veids, kā lādiņu nesošās daļiņas eksotiskos metālos mijiedarbojas ar tām apkārt esošajām daļiņām, atšķiras no elektronu zigzagošanas pinbolā vidējā stieples pavedienā.
Tas, ko mēs varētu iedomāties kā negatīvi lādētu bumbiņu plūsmu, kas plūst caur vara atomu cauruli, ir nedaudz sarežģītāks. Elektrība galu galā ir kvantu matērija, kurā vairāku daļiņu īpašības harmonizējas, lai tās darbotos kā atsevišķas vienības, kas pazīstamas kā kvazidaļiņas.
Tas, vai tie paši kvazidaļiņu veidi izskaidro eksotisko metālu neparasto pretestības uzvedību, ir atklāts jautājums, jo dažas teorijas un eksperimenti liecina, ka pareizajos apstākļos šādas daļiņas var zaudēt savu integritāti.
Lai noskaidrotu, vai eksotisko metālu elektronu plūsmā ir pastāvīgs kvazidaļiņu gājiens, pētnieki izmantoja fenomenu, ko sauc… Uguns troksnis.
Ja jūs varētu palēnināt laiku līdz rāpošanai, gaismas fotoni, ko izstaro pat visprecīzākais lāzers, uzsprāgtu un izkliedētos ar visu paredzamību, kāda ir čaukstošai bekona taukiem. Šis “troksnis” ir kvantu varbūtības iezīme, un tas var sniegt informāciju par lādiņiem, kad tie plūst caur vadītāju.
“Ideja ir tāda, ka, ja es braucu ar strāvu, to veido vairāki atsevišķi lādiņu nesēji,” viņš teica. Viņš saka Vecākais autors Dags Natelsons, fiziķis no Raisa universitātes ASV.
“Tie tiek iegūti ar vidējo ātrumu, bet dažreiz tie ir tuvāk viens otram laikā, un dažreiz tie atrodas tālāk viens no otra.”
Komanda atrada šāviena trokšņa mērījumus savā ārkārtīgi plānā YbRh paraugā2slikti2 Tie tika ļoti nomākti tādos veidos, ko nevarēja izskaidrot tipiskā mijiedarbība starp elektroniem un to vidi, kas liecina, ka kvazidaļiņas, iespējams, nepastāvēja.
Tā vietā lādiņš bija vairāk līdzīgs šķidrumam nekā parastajos metālos sastopamās strāvas, kas to apstiprina. Piedāvātais modelis Vairāk nekā pirms 20 gadiem autors Kimiao Si, kondensēto vielu fiziķis no Rīsas universitātes.
Si teorija par materiāliem gandrīz nulles temperatūrā apraksta veidu, kādā elektroniem noteiktās vietās vairs nav kopīgu īpašību, kas ļauj tiem veidot kvazidaļiņas.
Lai gan principā var izslēgt parasto kvazidaļiņu uzvedību, komanda nav pilnīgi pārliecināta, kādā formā ir šī “šķidrā” plūsma, vai pat to, vai to var atrast citās eksotiskās metāla receptēs.
“Varbūt tas ir pierādījums tam, ka kvazidaļiņas nav precīzi definētas lietas vai tās neeksistē, un lādiņš pārvietojas sarežģītākos veidos. Mums ir jāatrod pareizais vārdu krājums, lai runātu par to, kā lādiņš pārvietojas kolektīvi.” Viņš saka Natelsons.
Šis pētījums tika publicēts Zinātnes.
