维也纳理工大学 Patrick Chalupa，Matthias Reitner，Alessandro Toschi (v
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学分:维也纳理工大学 根据温度、压力、电压或其他物理量，材料可以呈现完全不同的性质
在理论固体物理学中，最先进的计算机模型被用来详细理解这些特性
有时这很有效，但有时奇怪的效应会发生，这似乎仍然令人困惑——比如与高温超导性有关的现象
几年前，伦敦大学维恩分校的科学家已经能够从数学上澄清遵循已知规则的区域和异常效应发挥重要作用的区域之间的边界
现在，借助于超级计算机上的复杂计算，第一次有可能准确解释当这个边界被跨越时会发生什么:电子之间的排斥突然被一个额外的吸引力抵消，这使得完全违反直觉的效果成为可能
类似于水分子结合形成液滴的方式，电子可以在某些点聚集在一起，就像它们部分粘在一起一样
这些结果是在维也纳大学、维尔茨堡大学、拉奎拉大学和华盛顿特区乔治敦大学的国际合作中获得的
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，现已发表在《物理评论快报》杂志上
无限远——甚至更远 “电子带负电，它们相互排斥
因此，穿过材料的电子被其他电子散射，”教授说
维也纳大学固体物理研究所的亚历山德罗·托希
“然而，这种散射并不总是同样强烈
材料中的电子之间的排斥可能被屏蔽了
这取决于许多因素，如材料的化学成分
" 正是在异常效应开始出现的边界，由于缺乏屏蔽，电子之间的散射过程在理论上变得无限强
这就是所谓的“分歧”——这些分歧给研究带来了巨大的挑战
“长期以来，有一个非常有争议的讨论:这些分歧实际上有真正的物理意义吗？”帕特里克·查鲁帕说，他在亚历山德罗·托西的小组里研究这个问题，作为他论文的一部分
“我们能够回答这个问题:是的，这些差异不仅仅是数学上的好奇心，而是更好地理解重要物质效应的关键，”马提亚斯·赖特纳说，他写了关于这个主题的硕士论文
如果你接近数学极限，斥力就会越来越强
在极限时，电子之间相应的散射变得无限大，但是如果你越过极限，就会发生令人惊讶的事情:排斥突然引起额外的吸引
这种有效的引力迫使电子聚集在有限空间的某个点上，就像它们部分粘在一起一样
这种行为的剧烈变化与分歧的发生密切相关
相变，类似水蒸气 “结果是一种令人想起液态水和水蒸气的情况，”亚历山德罗·托西说，“在某些条件下，水分子之间有吸引力
它们结合在一起，形成液滴和气态蒸汽的混合物
然而，这种吸引力的来源在两种情况下完全不同
" 第一次有可能从材料科学的角度在微观层面上获得在这种情况下发生的事情的详细图像
帕特里克·查鲁帕说:“这意味着现在有可能准确理解为什么某些数学方法，即所谓的微扰方法，不能产生正确的结果。”
这种新的微观见解可能是对所谓非常规超导体的理论理解中缺失的一块拼图
这些材料是以铁、铜或镍为基础的，在某些条件下可以超导到惊人的高温
“也许我们最终能够回答一些自40年前发现这些神秘物质以来一直没有答案的基本问题，”马蒂亚斯·赖特纳希望
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