ผู้สมัครของเหลวควอนตัมสปินกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดภายใต้ความกดดัน

ผู้สมัครของเหลวควอนตัมสปินกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดภายใต้ความกดดัน

นักวิจัยในจีนรายงานว่าพวกเขาสังเกตเห็นทั้งตัวนำยิ่งยวดและการเปลี่ยนแปลงระหว่างฉนวนกับโลหะในโซเดียมอิตเทอร์เบียม (III) เซเลไนด์ (NaYbSe 2 ) เพียงแค่กดลงไป สารอนินทรีย์นี้ซึ่งเป็นของเหลวควอนตัมสปิน (QSL) เช่นกัน จึงกลายเป็นแพลตฟอร์มใหม่สำหรับการตรวจสอบความเป็นตัวนำยิ่งยวดในสารประกอบที่มีอิเล็กตรอนในวงโคจร f และ สำหรับการสำรวจกลไกของตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดา

ในวัสดุเหล่านี้

ของเหลวควอนตัมสปิน (QSL) เป็นวัสดุแม่เหล็กแข็งที่ไม่สามารถจัดเรียงโมเมนต์แม่เหล็ก (หรือสปิน) ให้เป็นรูปแบบปกติและคงที่ได้ พฤติกรรมนี้ตรงกันข้ามกับแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกทั่วไปที่สปินทั้งหมดชี้ไปในทิศทางเดียวกัน หรือแม่เหล็กต้านเฟอโรแมกเนติกส์ซึ่งสปินจะชี้ไปในทิศทางที่สลับกัน

ในทางกลับกัน การหมุนใน QSL จะเปลี่ยนทิศทางในลักษณะคล้ายของไหลตลอดเวลา แม้ในอุณหภูมิที่เย็นจัดจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ และด้วยเหตุนี้จึงกล่าวได้ว่า “หงุดหงิด” นักฟิสิกส์ผู้ล่วงลับและผู้ได้รับรางวัลโนเบล เสนอการมีอยู่ของ QSL ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 เมื่อเขากำลังศึกษาสถานะพื้น

ของการหมุนที่มีปฏิกิริยาต่อต้านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าบนโครงตาข่ายคริสตัลรูปสามเหลี่ยม แม้ว่าแอนเดอร์สันจะไม่ได้ติดตามแนวคิดนี้ในเวลานั้น แต่เขาก็กลับมาที่แนวคิดนี้อีกครั้งในปี 1986 หลังจากค้นพบตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงในคอปเปอร์ออกไซด์ (คิวเปต) หนึ่งปีต่อมา งานของเขาเกิดผล

เมื่อเขาค้นพบความเชื่อมโยงที่อาจสำคัญระหว่างทฤษฎี QSL และตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงที่ “ไม่ธรรมดา” เขาอธิบายความเชื่อมโยงนี้ในทฤษฎีพันธะวาเลนซ์เรโซแนนซ์“รัฐผู้ปกครอง” วันนี้ QSL ถูกคิดว่าเป็น “สถานะแม่” สำหรับตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงที่ไม่ธรรมดาในถ้วยแก้ว ตัวนำยิ่งยวดประเภทนี้

อาจนำไปใช้งานในหลายด้าน รวมถึงกริดพลังงาน การขนส่งแบบลอยได้ และแม้แต่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ แต่ฟิสิกส์ที่อยู่ภายใต้สิ่งเหล่านี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก ดังนั้น การศึกษา QSL จึงมีความสำคัญสำหรับนักฟิสิกส์เรื่องสสารควบแน่น หากการประยุกต์ใช้เหล่านี้เป็นไปเพื่อแสงสว่างของวัน

ทีมนักวิจัย

ในกรุงปักกิ่ง ใช้เซลล์ทั่งเพชรเพื่อวัดค่าอิเล็กทรอนิกส์ การนำไฟฟ้า ภายใต้ความกดดันสูงที่แตกต่างกัน (สูงถึง 126 GPa) และสนามแม่เหล็กสูง วัสดุที่เป็นผลึกนี้มีโครงตาข่ายรูปสามเหลี่ยมของไอออน ที่ถูกผูกมัดกับอะตอม Se 2  ที่เทียบเท่ากัน 6 อะตอมเพื่อสร้าง ที่เทียบเท่ากันหกมุมแปดด้าน

นักวิจัยพบว่าตัวอย่างของพวกเขาทำหน้าที่เป็นฉนวนพาราแมกเนติก (วัสดุที่มีโมเมนต์ไดโพลแม่เหล็กถาวร) ที่แรงดันที่ใช้ต่ำกว่า 8 GPa เมื่อความดันเพิ่มขึ้นจาก 8 GPa เป็น 50 GPa วัสดุยังคงเป็นฉนวน แต่ความต้านทานของมันจะลดลงเกือบแปดลำดับของขนาด ในที่สุดเฟสโลหะจะสังเกตได้

ที่ประมาณ 60 GPa และการเพิ่มแรงดันต่อไปจะนำไปสู่การเกิดสถานะของตัวนำยิ่งยวดที่ 103 GPa โดยมีอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของตัวนำยิ่งยวดที่ 8 K การการเปลี่ยนแปลง Mottเปลี่ยนจากฉนวนเป็นตัวนำนี้เรียกว่าการเปลี่ยน Mott เนื่องจากวัสดุมีการกระตุ้นการหมุนที่แปลกใหม่ซึ่งมีเลขควอนตัม

เป็นเศษส่วนที่พลังงานต่ำ สถานะโลหะจึงมีพฤติกรรมเหมือนของเหลวที่ไม่ใช่แฟร์มี หมายความว่าการนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเป็นเส้นตรง “ต้นกำเนิดของตัวนำยิ่งยวดจึงควรเป็นเรื่องแปลกใหม่” “นี่หมายความว่าความสัมพันธ์กับทฤษฎีพันธะวาเลนซ์เรโซแนนซ์ที่เสนอโดยแอนเดอร์สัน

สำหรับตัวนำยิ่งยวดทองแดงออกไซด์จำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติมในการทดลอง”ความจริงที่ว่านักวิจัยสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวโดยเพียงแค่ใช้แรงกด หมายความว่ามันเป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่แท้จริงของวัสดุ ปราศจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่มักจะเกิดจากการเติม 

และเนื่องจาก

ไอออน Yb 3+ มี อิเล็กตรอน fยูจึงเสริมว่าระบบ เป็นแพลตฟอร์มใหม่ในการตรวจสอบกลไกตัวนำยิ่งยวดที่แปลกใหม่ในสารประกอบดังกล่าว “งานนี้จะช่วยให้นักวิจัยเข้าใจอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการทำงานร่วมกัน ระหว่างQSL และตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดา”  “เราจะมุ่งเน้นไปที่ความเป็นไปได้ของปรากฏการณ์ 

‘เฟอร์มิออนหนัก’ ในสารประกอบนี้” หยูกล่าวเสริม เขาอธิบายว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนนำไฟฟ้าซึ่งเป็นเฟอร์มิออนเคลื่อนที่ราวกับว่าพวกมันมีมวลมากกว่าอิเล็กตรอนในโลหะทั่วไปเช่นทองแดงหลายร้อยเท่า “มวลที่มีประสิทธิภาพ” ขนาดใหญ่นี้เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างอิเล็กตรอน

ปรากฎว่าอัตราการระเบิดของรังสีแกมมานั้นคิดว่าเกิดขึ้นตั้งแต่บิกแบงติดตามอัตราการก่อตัวดาว ซึ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่าทั้งสองมีความเกี่ยวข้องกัน หลักฐานที่ชัดเจนมากขึ้นยังชี้ให้เห็นถึงความเชื่อมโยงระหว่างการปะทุของรังสีแกมมาและบริเวณของการก่อตัวดาวฤกษ์ เนื่องจากสเปกตรัมของการปะทุ

ในวันที่ 8 พฤษภาคมแสดงการปล่อยก๊าซบางส่วนที่ปกติจะเห็นในบริเวณก่อตัวดาวฤกษ์ ยิ่งไปกว่านั้น การระเบิดอีกครั้งที่ตรวจพบเมื่อวันที่ 28 สิงหาคม มองเห็นได้ด้วยรังสีเอกซ์แต่มองไม่เห็นด้วยแสง เนื่องจากการระเบิดถูกซ่อนอยู่หลังเมฆฝุ่นหนาทึบ เมฆฝุ่นดังกล่าวส่วนใหญ่พบในบริเวณการก่อตัว

เพื่อทำความเข้าใจความหมายของสิ่งนี้ ลองจินตนาการว่า Bob ต้องการส่งข้อมูลบางอย่างให้ ความยุ่งเหยิงหมายความว่า ตามทฤษฎีแล้ว บ็อบสามารถส่ง ข้อมูล สองบิตให้อลิซโดยใช้ โฟตอน เพียงตัวเดียวโดยที่อลิซสามารถเข้าถึงทั้งสองควอบิตและสามารถระบุได้ว่า จากสถานะกระดิ่งทั้งสี่สถานะ

ที่พวกเขาอยู่ โครงร่างนี้ถูกนำไปปฏิบัติโดยกลุ่มของฉันในอินส์บรุคโดยใช้โฟตอนโพลาไรเซชันที่พันกัน  การทดลองอาศัยกระบวนการเปลี่ยนลงแบบพาราเมตริกที่เกิดขึ้นเองในคริสตัลเพื่อสร้างสถานะที่พันกันซึ่งมีคุณภาพและความเข้มสูงมาก คุณสมบัติไม่เชิงเส้นของคริสตัล

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100