Новости химической науки > Электроны прибавляют в весе около абсолютного нуля

Физики из Университета Рутгерса использовали компьютерные расчеты для демонстрации того, как электроны в ряде металлов «тяжелеют» на 0,1% при понижении температуры до абсолютного нуля.

Полученные модели могут объяснить принцип возникновения явления сверхпроводимости и подсказать способы получения новых сверхпроводящих материалов.

Модель материала, изученного физиками из Рутгерса. В кристаллической структуре CeIrIn₅ красные, золотистые и серые сферы относятся соответственно к церию, иридию и индию. (Рисунок: Rutgers University)

В статье, опубликованной в Science Express, исследователи описывают то, как электроны взаимодействуют с другими частицами сверхпроводников, образуя то, что физики называют «тяжелая фермионная жидкость» (“heavy fermion fluid”). Ранее такой эффект уже наблюдался для ряда материалов, новая работа изучает новые материалы для изучения новых деталей, упущенных в предыдущих исследования.

Руководитель проекта Габи Котляр (Gabi Kotliar) отмечает, что цель исследователей из Рутгерса – информация о судьбе электронов при понижении температуры. Он добавляет, что физики-экспериментаторы могут наблюдать различные аспекты образования фермионной жидкости, однако не могут интерпретировать эти наблюдения. Теоретический анализ Котляра согласуется с экспериментальными результатами.

Новая теоретическая модель была построена на основании экспериментов, полученных при изучении интерметаллического соединения CeIrIn₅. Этот интерметаллид наряду с его аналогами, в которых иридий замещен на родий или кобальт является наилучшими испытательными стендами для наблюдения поведения тяжелых электронов.

Прежние исследования были построены на изучении купратов, отличающихся высокотемпературной сверхпроводимостью. Однако эти модели не позволили физикам получить ясную картину поведения электронов благодаря дефектам кристаллической решетки купратов, вызванным наличием легирующих добавок. Новые соединения на основе церия легче изучать благодаря тому, что они не содержат легирующих добавок.

Источник: Rutgers University press release

метки статьи: #квантовая химия, #новые материалы, #физическая химия