Dziwny metal stał się jeszcze dziwniejszy podczas eksperymentu
Dziwne metale od lat fascynują fizyków. Naukowcy postanowili przyjrzeć się bliżej jednemu z nich. W metal wykonany ze stopu iterbu uderzono promieniami gamma, aby przyjrzeć się bliżej jego niezwykłemu zachowaniu elektrycznemu.
Fizyk teoretyczny Yashar Komijani z Uniwersytetu w Cincinnati podjął się eksperymentu z użyciem dziwnego metalu ze stopu iterbu. Wraz z kolegami fizykami z laboratorium Hyogo w Japonii wystrzelili promienie gamma w „dziwny metal”.
Co to są dziwne metale?
Dziwnymi metalami fizycy nazywają określoną klasę minerałów, które są związane z nadprzewodnikami temperaturowymi. Określenie „dziwne” odnosi się do ich specyficznej natury, nie wydają się one przestrzegać tradycyjnych reguł elektrycznych. Zaobserwowano to po raz pierwszy podczas badań nad minerałami zwanymi miedzianami.
Dziwne metale po prostu mają inny sposób na przewodzenie elektryczności. W klasycznych przypadkach, gdy wzrasta temperatura, opór w metalach wzrasta, osiągając pewien określony punkt, ustaloną stałą wartość zgodnie z teorią cieczy Fermiego. Jednak dziwne metale nie stosują się do tych zasad, a ich opór podczas wzrostu temperatury rośnie w sposób liniowy. Fizycy głowią się nad tym, czym to jest spowodowane, od lat.
Chodzi o to, że w metalu masz morze elektronów poruszających się w tle na siatce jonów. Ale cudowna rzecz dzieje się z mechaniką kwantową. Możesz zapomnieć o komplikacjach sieci jonów. Zamiast tego zachowują się tak, jakby były w próżni. Ale jeśli chodzi o dziwne metale, nie mam pojęcia, dlaczego zachowują się w taki sposób, w jaki się zachowują. Tajemnicą jest to, co dzieje się w tym dziwnym systemie. Oto jest pytanie.
Eksperyment fizyków na dziwnym metalu
Dziwne metale pozostają w kręgu zainteresowań wielu fizyków, między innymi ze względu na ich wysoką przewodność w ekstremalnie niskich temperaturach, co stwarza ogromny potencjał jako nadprzewodników do obliczeń kwantowych.
Naprawdę ekscytujące w tych nowych wynikach jest to, że zapewniają one nowy wgląd w wewnętrzną maszynerię dziwnego metalu. Metale te stanowią płótno dla nowych form materii elektronicznej, zwłaszcza nadprzewodnictwa egzotycznego i wysokotemperaturowego.
Naukowcy wystawili stop iterbu z dodatkiem aluminium i boru na działanie promieniowania gamma, aby zobaczyć, do jakich reakcji doprowadzą zmiany temperatury i ciśnienia. Skupili się na obserwacjach zmian reakcji metalu. Wyniki opublikowali w czasopiśmie „Science”. Gdy temperatura spadała do bardzo niskiego poziomu i wzrastało ciśnienie, stop iterbu zmieniał się z dziwnego metalu w znaną bardzo dobrze fizykom ciecz Fermiego. Zderzenie wysokoenergetycznych fotonów spowodowało fluktuacje ładunku elektrycznego iterbu.
Wszelkie obserwacje tych procesów zależą od czasu fluktuacji ładunku, które mieszczą się w zakresie jednej miliardowej sekundy. Może się to wydawać niezwykle szybkim, jednak według standardów przyjętych przez fizykę kwantową, jest w rzeczywistości wyjątkowo powolne, co związane jest prawdopodobnie z wibracjami w sieci, co potwierdzają naukowcy.
Naukowcy mają nadzieje, że te dane pomogą lepiej zrozumieć wszystkie dziwne metale, przypuszczalnie stanowiąc ich cechę charakterystyczną. Pomoże to w przyszłości lepiej je charakteryzować i wyjaśniać ich naturę.
Polecamy na Antyweb | Microsoft za pomocą jednego programu usunie miliony miejsc pracy. Będą zbędne
