量子混沌中的隐藏秩序:赝能隙

研究人员将磁性与量子材料中的赝能隙相联系起来,增强了对超导性的理解并改进了材料设计。

来源:Scientific Inquirer

物理学家发现了磁性与称为赝能隙的神秘物质相之间的联系,赝能隙出现在某些量子材料中,温度刚好高于它们变成超导的温度。这些发现可以帮助研究人员设计具有备受追捧的特性的新材料,例如高温超导性,其中电流可以无电阻流动。

使用冷却到略高于绝对零的量子模拟器,研究人员发现了电子(可以向上或向下旋转)如何在系统冷却时影响其邻居的自旋的普遍模式。这些发现代表了理解非常规超导性的重要一步,是德国马克斯·普朗克量子光学研究所的实验家和理论物理学家之间合作的结果,其中包括纽约市西蒙斯基金会熨斗研究所计算量子物理中心(CCQ)主任安托万·乔治(Antoine Georges)。

国际研究小组于 1 月 19 日那周在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的研究结果。

超导性已经推动了数十年的研究,并有望彻底改变从长距离电力传输到量子计算的一切。然而,超导性仍然没有被完全理解。在许多高温超导体中,向超导态的转变并不是从传统的金属态中出现的。相反,材料首先进入一种奇怪的中间状态,称为赝能隙,其中电子开始以不寻常的方式表现,并且可供电子流过材料的电子态更少。人们普遍认为,了解赝能隙对于揭示超导背后的机制和设计具有改进性能的材料至关重要。

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