维也纳理工大学 学分:维也纳理工大学 新的测量方法解决了固态物理中的一个谜:为什么某些金属似乎不遵守有效的规则？ 金属通常被认为是固体、不易碎的材料，导电并呈现典型的金属光泽
经典金属的行为，例如它们的导电性，可以用众所周知的、久经考验的物理理论来解释
但也有更多奇异的金属化合物提出了难题:一些合金坚硬易碎，特殊的金属氧化物可以是透明的
甚至在金属和绝缘体的交界处也有材料:化学成分的微小变化会使金属变成绝缘体，反之亦然
在这种材料中，会出现导电性极差的金属状态；这些被称为“坏金属”
直到现在，这些“坏金属”似乎还不能用传统理论来解释
新的测量显示，这些金属毕竟没有那么“坏”
仔细观察，它们的行为完全符合我们对金属的了解
零钱少，差别大 教授
安德烈·普斯托戈和他在维也纳的固态物理研究所的研究小组正在进行特殊金属材料的研究——在实验室里特别生长的小晶体
“这些晶体可以具有金属的特性，但是如果你稍微改变一下成分，我们会突然遇到一种绝缘体，它不再导电，在某些频率下像玻璃一样透明，”普斯托戈说
就在这个转变的时候，人们遇到了一个不寻常的现象:金属的电阻变得非常大——事实上，比传统理论认为的要大
安德烈·普斯托戈解释说:“电阻与电子相互散射或在材料的原子上散射有关。”
根据这种观点，如果电子在穿过材料的过程中分散在每个原子上，就会产生最大可能的电阻——毕竟，原子和它的邻居之间没有任何东西可以把电子从它的路径上赶走
但这一规则似乎不适用于所谓的“坏金属”:它们显示出比这一模型允许的更高的阻力
在分光计内部
学分:维也纳理工大学 这完全取决于频率 解决这个难题的关键是材料的性质是频率相关的
“如果你只是通过施加DC电压来测量电阻，你只会得到一个单一的数字——零频率的电阻，”安德烈·普斯托戈说
“另一方面，我们使用不同频率的光波进行光学测量
" 这表明“坏金属”毕竟没有那么“坏”:在低频时，它们几乎不传导任何电流，但在高频时，它们的行为就像人们对金属的预期一样
研究小组认为材料中的微量杂质或缺陷是一个可能的原因，这些杂质或缺陷在绝缘体的边界处不再被金属充分屏蔽
这些缺陷会导致晶体的某些区域不再导电，因为电子仍然局限在某个地方，而不是穿过材料
如果对材料施加DC电压，使电子能够从晶体的一侧移动到另一侧，那么实际上每个电子最终都会碰到这样一个绝缘区域，电流很难流动
另一方面，在高交流频率下，每一个电子都在不断地来回移动——它不会在晶体中覆盖很长的距离，因为它一直在改变方向
这意味着在这种情况下，许多电子甚至不与晶体中的一个绝缘区域接触
希望采取重要的进一步措施 安德烈·普斯托戈说:“我们的结果表明，对于回答固体物理学中的基本问题来说，光谱学是一个非常重要的工具。”
“许多以前被认为必须开发新奇的模型的观测结果，如果得到充分的扩展，可以用现有的理论很好地解释
我们的测量方法显示了哪里需要添加
“早在早期的研究中，教授
普斯托戈和他的国际同事利用光谱方法对金属和绝缘体之间的边界区域获得了重要的见解，从而为理论奠定了基础，
受电子间强相关性支配的材料的金属行为也与所谓的“非常规超导电性”特别相关——这种现象在半个世纪前就被发现了，但至今仍未被完全理解
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