Prepnutím spínača na akomkoľvek type elektrického zariadenia sa uvoľní pole nabitých častíc, ktoré sa pohybujú v rytme napätia obvodu.

Ale nový objav v podivných materiáloch známych ako exotické kovy zistil, že elektrina sa nie vždy pohybuje v krokoch a v skutočnosti môže niekedy krvácať takým spôsobom, že fyzici spochybňujú, čo vieme o povahe častíc.

Výskum sa uskutočnil na nanovláknoch vyrobených z presnej rovnováhy ytterbia, ródia a kremíka (YbRh).₂zlý₂).

Vykonaním série kvantitatívnych experimentov na týchto nanovláknoch výskumníci zo Spojených štátov a Rakúska odhalili dôkazy, ktoré by mohli pomôcť urovnať diskusiu o povahe elektrických prúdov v kovoch, ktoré sa nesprávajú konvenčným spôsobom.

Bol objavený koncom minulého storočia V triede zlúčenín na báze medi je známe, že nemajú odolnosť voči prúdom pri relatívne vysokých teplotách, Exotické minerály Pri zahrievaní sa stáva odolnejším voči elektrine, rovnako ako akýkoľvek iný kov.

Robí to však trochu zvláštnym spôsobom, kde sa odpor zvyšuje o určitú hodnotu pre každý stupeň zvýšenia teploty.

V bežných kovoch sa odpor mení v závislosti od teploty a stabilizuje sa, keď sa materiál dostatočne zahreje.

Táto odchýlka v pravidlách odporu naznačuje, že prúdy v exotických kovoch nefungujú presne rovnakým spôsobom. Z nejakého dôvodu je spôsob, akým častice nesúce náboj v exotických kovoch interagujú s štrkajúcimi časticami okolo nich, odlišný od kľukatého pohybu elektrónov v guľôčke v priemernom drôtenom vlákne.

To, čo by sme si mohli predstaviť ako prúd záporne nabitých guľôčok prúdiacich cez trubicu s atómami medi, je o niečo zložitejšie. Elektrina je v konečnom dôsledku kvantová hmota, kde vlastnosti množstva častíc harmonizujú, aby sa správali ako samostatné jednotky známe ako kvázičastice.

Či rovnaké typy kvázičastíc vysvetľujú nezvyčajné odporové správanie exotických kovov, je otvorenou otázkou, pretože niektoré teórie a experimenty naznačujú, že takéto častice môžu za správnych podmienok stratiť svoju integritu.

Na objasnenie toho, či existuje stály pochod kvázičastíc v toku elektrónov v exotických kovoch, výskumníci použili jav nazývaný… Hluk požiaru.

Ak by ste mohli spomaliť čas na plazenie, fotóny svetla vyžarovaného aj tým najpresnejším laserom by explodovali a rozptýlili by sa so všetkou predvídateľnosťou prskajúcej masti zo slaniny. Tento „šum“ je znakom kvantovej pravdepodobnosti a môže poskytnúť mieru podrobností o nábojoch, ktoré prúdia cez vodič.

„Myšlienka je taká, že ak poháňam prúd, skladá sa z množstva samostatných nosičov náboja,“ povedal. On hovorí Hlavný autor Doug Natelson, fyzik na Rice University v USA.

„Tieto prichádzajú priemernou rýchlosťou, ale niekedy sú bližšie k sebe v čase a niekedy sú od seba ďalej.“

Tím našiel merania hluku výstrelu vo svojej extrémne tenkej vzorke YbRh₂zlý₂ Boli značne potlačené spôsobmi, ktoré typické interakcie medzi elektrónmi a ich prostredím nedokázali vysvetliť, čo naznačuje, že kvázičastice pravdepodobne neexistovali.

Namiesto toho bol náboj viac tekutý ako prúdy nájdené v konvenčných kovoch, čo ho podporuje Navrhovaný model Pred viac ako 20 rokmi prispievajúcim autorom Kimiao Si, fyzikom kondenzovaných látok z Rice University.

Si teória materiálov pri teplotách blízkych nule opisuje spôsob, akým elektróny na konkrétnych miestach už nezdieľajú vlastnosti, ktoré im umožňujú vytvárať kvázičastice.

Zatiaľ čo konvenčné správanie kvázičastíc možno v zásade vylúčiť, tím si nie je úplne istý, akú formu má tento „tekutý“ prúd a dokonca ani to, či ho možno nájsť v iných exotických kovových receptúrach.

„Možno je to dôkaz, že kvázičastice nie sú dobre definované veci alebo neexistujú a náboj sa pohybuje zložitejším spôsobom. Musíme nájsť správny slovník, aby sme mohli hovoriť o tom, ako sa náboj pohybuje kolektívne.“ On hovorí Natelson.

Tento výskum bol publikovaný v r vedy.