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物理学家发现电阻的基本极限
量子模拟发现电子碰撞引起的电阻率存在上限。每当电流流过一根电线时，由于电子之间以及电子与周围材料的碰撞，其部分能量不可避免地会以热量的形式损失掉。但这些碰撞到底会增加多少电阻呢？一项新的研究表明 [...]
来源:SciTech日报量子模拟发现电子碰撞引起的电阻率存在上限。
每次电流流过一根电线时，由于电子之间以及电子与周围材料的碰撞，其部分能量不可避免地会以热量的形式损失掉。但这些碰撞到底会增加多少电阻呢？一项新研究表明存在一个根本限制。
为了进行研究，来自多伦多大学、巴黎高等师范学院和里哈伊大学的研究人员转向了一种不寻常的电子替代品：超冷钾原子冷却到略高于绝对零的温度。
通过精确控制原子碰撞的频率，他们发现阻力仅增加到某个点后就趋于平稳。这一发现为电阻率的微观极限提供了罕见的实验证据，并可以提高科学家对量子材料中电子行为的理解。
“众所周知，电子对电子的碰撞会增加一些纯材料的电阻率，”多伦多大学物理系和艺术与科学学院量子信息与量子控制中心的 Joseph Thywissen 教授解释道，他是《物理评论快报》上发表的一项研究的资深作者。 “电阻产生的能量表现为热量。例如，传输线会损失高达 8% 的所产生的电能。电阻率的研究也很有趣，因为它可以成为材料中新物理的标志。”
光晶格隔离碰撞
该实验依赖于光学晶格，这是一种由光组成的网格，可以将原子固定在适当的位置，并允许它们像电子一样在固体中移动。这种受控设置让科学家们能够重现普通固体材料无法达到的极端条件，并专门研究碰撞如何影响阻力。
阻力达到上限
DOI：10.1103/bhw8-p536
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