奇怪的金屬或非費(fèi)米液體是在不同量子材料(包括銅酸鹽超導(dǎo)體)中觀察到的不同物質(zhì)狀態(tài)。這些狀態(tài)的特征在于不尋常的導(dǎo)電特性，例如與溫度線性相關(guān)的電阻率(T線性)。
在物質(zhì)的奇異金屬相中，電子經(jīng)歷所謂的“普朗克耗散”，即隨著溫度升高線性增加的高散射率。這種T線性強(qiáng)電子散射對(duì)于金屬來(lái)說(shuō)是反常的，它通常呈現(xiàn)二次溫度依賴性(T2)，正如金屬標(biāo)準(zhǔn)理論所預(yù)測(cè)的那樣。
加拿大舍布魯克大學(xué)、法國(guó)國(guó)家香榭麗舍實(shí)驗(yàn)室和世界其他研究所的研究人員最近開(kāi)展了一項(xiàng)研究，探索奇異金屬的電阻率不僅與溫度有關(guān)，還與外加磁場(chǎng)有關(guān)。.這種磁場(chǎng)線性以前曾在一些銅酸鹽和銅酸鹽中觀察到，一些物理學(xué)家認(rèn)為它也可能與普朗克耗散有關(guān)。
研究人員對(duì)兩種特定的銅酸鹽奇異金屬進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，即Nd0.4La1.6-xSrxCuO4和La2-xSrxCuO4。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《自然物理學(xué)》雜志上，表明這兩種奇怪金屬的電阻率在所有方面都與標(biāo)準(zhǔn)玻爾茲曼磁場(chǎng)中電子運(yùn)動(dòng)理論的預(yù)測(cè)一致，強(qiáng)調(diào)沒(méi)有與普朗克耗散相關(guān)的異常。
“我們想研究普朗克散射率在銅酸鹽超導(dǎo)體的奇異金屬相中的場(chǎng)依賴性，特別是在NdLSCO中，它的散射率以前是用角度相關(guān)磁阻(ADMR)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的，”研究人員之一AmirrezaAtaei誰(shuí)進(jìn)行了這項(xiàng)研究，告訴Phys.org。“在這種材料中，由于臨界溫度Tc相對(duì)較低，我們可以獲得B線性電阻率的最大測(cè)量范圍之一，并且能夠使用標(biāo)準(zhǔn)玻爾茲曼理論在該磁場(chǎng)范圍內(nèi)重現(xiàn)磁阻。”
Ataei和他的同事最近工作的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是確定Nd0.4La1.6-xSrxCuO4和La2-xSrxCuO4的奇異金屬相中的面內(nèi)磁阻是否異常磁場(chǎng)和電流平行的情況。最終，他們收集的測(cè)量結(jié)果表明事實(shí)并非如此。
“我們預(yù)計(jì)我們的發(fā)現(xiàn)將對(duì)普朗克耗散領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響，這是凝聚態(tài)物理學(xué)中的一個(gè)重大謎團(tuán)，與黑洞物理學(xué)有著有趣的聯(lián)系，”Ataei解釋說(shuō)。“我們表明，這種神秘現(xiàn)象對(duì)高達(dá)85T的磁場(chǎng)不敏感，這是世界上可實(shí)現(xiàn)的最高磁場(chǎng)之一。”
總體而言，這組研究人員收集的結(jié)果似乎挑戰(zhàn)了在某些奇怪金屬中觀察到的電阻率對(duì)磁場(chǎng)的線性依賴性與普朗克耗散有關(guān)的假設(shè)。相比之下，他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，普朗克耗散僅在其溫度依賴性方面存在異常，而其場(chǎng)依賴性與標(biāo)準(zhǔn)理論預(yù)測(cè)一致。
“我們現(xiàn)在計(jì)劃將這項(xiàng)研究的范圍擴(kuò)展到奇異金屬相或其附近的不同量子材料，”Ataei補(bǔ)充道。
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