Bilim adamları, elektronların bir borudaki su gibi akmaya başladığı bir süper iletken buldular.
Boston College'dan bir araştırma grubu, elektronların tıpkı bir su borusundaki su gibi "aktığı" ortaya çıkan yeni bir metal süper iletken NbGe2 yarattı. İncelenen malzemede elektronların belirtilen teorik hesaplamalardan daha ağır olduğu ortaya çıktı.
Sürecin ayrıntılı bir çalışması, bu etkinin, elektronların mecazi anlamda "akmaya" başlaması nedeniyle diğer parçacıklarla etkileşim nedeniyle meydana geldiğini gösterdi.
Yeni laboratuvar çalışması ve sonuçları
Yeni bir bilimsel çalışmada, bilim adamları, bir elektron - fonon sıvısının olması gerektiğine göre daha önce belirtilen teorik varsayımı test etmeyi amaçladılar.
Fononlar, bir malzemenin kristal kafesinin titreşimlerinden başka bir şey değildir. Çoğu zaman elektronlar fononlar tarafından saçılır, bu da bu parçacıkların metallerdeki olağan dağınık hareketini verir.
Ancak yeni teoriye göre, elektronlar fononlarla yakın etkileşime girdiklerinde, tek elektron - fonon sıvısı olarak adlandırılan sıvıyı oluşturabilirler. Bir boru hattındaki sıradan suya benzer şekilde metalin kristal kafesinin içinde akan bu "sıvı" dır.
Araştırmacılar, niyobyum ve germanyum - NbGe2'ye dayanan yeni bir süper iletkende elektronların iletkenliğini incelediler. Mühendisler laboratuvar çalışmalarında aynı anda üç yöntem uygulamışlardır:
- Elektrik direncinin belirlenmesi. Ölçümler, elektronların daha yüksek bir elektron kütlesine sahip olduğunu göstermiştir.
- Kombine ışık saçılması. Çalışmanın bu versiyonu, yalnızca özel bir elektron akışının varlığından dolayı mümkün olduğu ortaya çıkan kristal kafesin titreşim davranışında bir değişiklik olduğunu gösterdi.
- X-ışını difraksiyon. Bu yöntem, malzemenin kesin kristal yapısını gösterdi.
Ayrıca, kuantum salınım tekniği olarak adlandırılan tekniği kullanarak, araştırmacılar malzemedeki elektronların kütlelerini öğrendiler. Sonuç olarak, tüm yörüngelerdeki elektron kütlesinin beklenen değerden üç kat daha fazla olduğu bulundu.
Mühendisler, tüm bu olağandışı davranışı, malzemenin, parçacıkları "ağırlıklandırma" etkisi veren sözde elektron - fonon etkileşimini içermesi gerçeğiyle açıkladılar. Ayrıca elektron akışının, parçacıklar için normal olan davranışını hidrodinamiğe değiştirdiğini de gösterdi.
Bilim adamları sonuçlardan cesaret aldılar ve şimdi elektronların kendilerini bir "sıvı" olarak göstereceği yeni malzemeler araştırmayı planlıyorlar.
Buna ek olarak, kuvvetlerin bir kısmı, gelecekte yeni etkiye dayalı temelde yeni elektronik cihazlar yaratmak için "elektronik suyu" kontrol etme seçenekleri bulmaya ayrılacaktır.
Bilim insanları, yapılan çalışmanın sonuçlarını Nature Communications dergisinin sayfalarında paylaştı.
Malzemeyi beğendiyseniz, oy verin ve kanala abone olmayı unutmayın. İlginiz için teşekkür ederiz!