作者:哈佛大学凯特琳·麦克德莫特-墨菲 在拉伸和折叠以复杂图案排列的初始有序颜色的几个阶段之后,这些波捕捉到混沌映射的相空间混合
由随机势产生的分支流,在水平和垂直方向上具有不同的特征长度尺度
在水平和垂直方向上由具有不同特征长度尺度的随机势产生的闪电状分支流
学分:哈佛大学 漫威超级英雄电影《黑豹》的神话背景瓦坎达是一些不那么神话的技术的故乡
一件坚不可摧的斗篷可能还不可能实现,但瓦坎达的悬浮高速列车可以在超导体的帮助下放大成现实
现在,一个关于电子行为的新发现可能代表着迈向超能力世界的一步
超导体给电子——因此也给电——无电阻的高速公路
它们有潜力创造允许超快速传输而不损失能量的电力线,增强磁共振成像等成像技术,并且比火车更能悬浮
但是今天大多数初出茅庐的超导体需要极冷的温度才能工作
虽然一些科学家希望在正确的材料组合中找到答案,但解决方案可能隐藏在电子如何运动中,而不仅仅是它们通过什么
在PNAS发表的一项研究中,来自哈佛大学和芬兰坦佩雷大学的一组科学家首次描述了电子可以通过2D高度结构化材料的一条意想不到的路径:这条路径被称为分支流
当任何种类的波——声音、光,甚至海洋——穿过不平坦的表面,撞击到像树一样混乱的树枝上时,就会发生分支流动
在此之前,在如此坚硬的2D固体结构中从未观察到分支流动
这一发现有助于解释量子力学是如何影响电子行为的,也为科学家提供了一种控制电子路径的方法,从而创造出具有“超导线”的人造超导体
" 该研究的第一作者、海勒小组成员、前物理学博士后Á·阿尔瓦·达扎·埃斯特班说:“在各种各样的三维混沌系统中,都可以看到分支流,比如气体、海啸,甚至是通过肥皂泡反弹的光。”
“但是,”达扎继续说,“没有人期望在2D周期系统中看到分支流
" 周期系统是看起来像有序砖砌街道的格子
在2D材料中,这些结构接近完美,这种完美给了电子一种找到超导所需的无电阻路径的方法
但是人类几乎不可能做到完美
学分:哈佛大学 “人们正试图制造出无任何缺陷且光滑美观的超导线
而这基本上是行不通的,”埃里克“里克”海勒说,阿伯特和詹姆斯劳伦斯化学教授和物理学教授,论文的合著者
另外,电线最终需要是3D的;层层叠叠的晶格会为电子提供更多的通道,让它们逃逸到不受控制的路径中,从而减慢速度
“你不能阻止他们,”海勒说
挑战在于控制分流
当声子帮助电子配对时,一些超导体工作
因为成双成对的电子可以像超导线一样一起行进,配对科学家已经使用超低温或极端压力来迫使这些配对
两者在实验室外使用都太危险了
但是如果科学家学会控制新发现的分支流,他们就不需要声子;他们可以通过自己定制的超导线来匹配电子本身
海勒说:“我们也许可以用这个制造一个人造超导体。”
海勒强调了“也许
“该团队计划进一步观察分支电子的行为,并尝试控制它们的流动
例如,他们会尝试在材料中创建一个弯曲的通道,以潜在地捕捉和引导他们的运动
2D晶格中分枝流的发现挑战了目前的理论,海勒把它等同于第一辆车,Ts型
“他们不是100%错了,”他说,“但是你可以开特斯拉
“或者,很快,悬浮在火车上
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