查尔莫斯理工大学
在这里，YBCO材料的氧化铜平面呈现在奇怪的金属相中，电子之间的强相互作用，即“量子纠缠”，被解释为闪电
学分:查尔莫斯理工大学|日元斯特兰德奎斯特 瑞典查尔莫斯理工大学的研究人员发现了高温超导体“奇怪的金属”状态的惊人新行为
这一发现代表了理解这些材料的一个重要难题，研究结果已经发表在《科学》杂志上
超导是一种电流传输而没有任何损耗的技术，具有巨大的绿色技术潜力
例如，如果它可以在足够高的温度下工作，它可以实现远距离无损运输可再生能源
研究这一现象是高温超导研究领域的目标
目前的记录是130摄氏度，这看起来不像是一个高温，但与只能在230摄氏度以下工作的标准超导体相比却是如此
虽然标准超导性已经被很好地理解，但是高温超导性的几个方面仍然是一个有待解决的难题
最新发表的研究集中在最不为人所知的特性上——所谓的“奇怪金属”状态，出现的温度高于允许超导的温度
“这种‘奇怪的金属’状态命名得很恰当
这些材料确实以一种非常不寻常的方式表现，这在研究人员中是一个谜
我们的工作现在对这一现象有了新的理解
查尔莫斯微技术和纳米科学系量子器件物理实验室的弗洛里安娜·隆巴迪教授说:“通过新颖的实验，我们已经了解了关于这种奇怪的金属状态是如何工作的重要新信息。”
据信是基于量子纠缠 这种奇怪的金属状态之所以得名，是因为从表面上看，它在导电时的行为太简单了
在普通金属中，有许多不同的过程会影响电阻——电子会与原子晶格、杂质或自身碰撞，而且每个过程都有不同的温度依赖性
这意味着总电阻成为温度的复杂函数
与此形成鲜明对比的是，奇怪金属的电阻是温度的线性函数，即从可达到的最低温度到材料熔化的直线
“如此简单的行为需要基于一个强大原理的简单解释，对于这种类型的量子材料，该原理被认为是量子纠缠
查尔莫斯物理系亚原子、高能和等离子体物理系教授乌尔夫·格兰说
“量子纠缠是爱因斯坦所说的‘幽灵般的远距离作用’，它代表了一种电子相互作用的方式，这在经典物理学中是没有对应的。”
为了解释这种奇怪的金属状态的反直觉性质，所有的粒子都需要相互纠缠在一起，从而形成一种电子汤，其中的单个粒子无法分辨，这构成了一种全新的物质形式
" 当电荷密度波出现时，出现YBCO材料的氧化铜平面
在这里，系统的对称性由于导电电子的这些局部调制的出现而降低，这导致了奇怪的金属相的抑制
学分:查尔莫斯理工大学|日元斯特兰德奎斯特 探索与电荷密度波的联系 这篇论文的关键发现是，作者发现了杀死这种奇怪金属状态的原因
在高温超导体中，当奇怪的金属相分解时，会出现电荷密度波(CDW)，这是由材料晶格中的电子图案产生的电荷波纹
为了探索这种联系，超导金属钇钡铜氧化物的纳米级样品被置于应变下以抑制电荷密度波
这导致了奇怪的金属状态的重新出现
通过拉紧金属，研究人员得以将这种奇怪的金属状态扩展到以前由CDW统治的地区——这使得“奇怪的金属”变得更加陌生
“当奇怪的金属相更加明显时，已经观察到超导转变的最高温度
因此，理解这种新的物质状态对于能够构建在更高温度下表现出超导性的新材料至关重要，”弗洛里亚纳·隆巴迪解释道
研究人员的工作表明，电荷密度波的出现和奇怪金属状态的打破之间有着密切的联系——这可能是理解后一种现象的重要线索，也可能是宏观尺度上量子力学原理最显著的证据之一
这个结果也暗示了一个有希望的新的研究途径，利用应变控制来操纵量子材料
文章“通过抑制未被充分利用的yba2cu 3o 7–δ中的电荷密度波来恢复奇怪的金属相”发表在《科学》杂志上
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
