Электричество в металлах обычно объясняют через квазичастицы. Но в «странных металлах» этот подход не работает. Ученые из Университета Райса показали, что здесь заряд движется иначе — почти без квантового шума.
Квантовый материал под названием «странный металл» проявляет удивительную тишину в отношении квантовых шумов. В 2023 году об этом сообщили ученые из Университета Райса. Они первыми доказали, что в этих материалах электричество протекает в необычной жидкоподобной форме, которую невозможно объяснить с помощью квантованного потока заряда (квазичастиц).
Соавтор исследования Дуг Нательсон отметил, что шум значительно подавляется в странных металлах по сравнению с обычными проводами. Возникшее явление может указывать на то, что квазичастицы, представленные как отдельные определенные объекты, не существуют, или что их движение более сложно и не может быть точно описано. Ученым необходимо найти новое понятийное обозначение, чтобы описывать коллективное движение заряда в странных металлах.
Эксперименты были проведены на наноразмерных нитях материала, известного как YbRh2Si2 (иттербий-родий-кремний), который является хорошо изученным квантово-критическим материалом. В этом материале высокая степень квантовой запутанности, поэтому его свойства сильно зависят от температуры.
Например, при охлаждении ниже критической температуры материал мгновенно переходит из немагнитного состояния в магнитное. При температурах чуть выше критического порога YbRh2Si2 становится «тяжелым фермионным» металлом с квазичастицами, несущими заряд, которые в сотни раз массивнее голых электронов.
Источник: hi-tech.mail.ru