Humantong ito sa Madalas na Maling Nabigyang-kahulugan na Pangalan

Ang pagtaas ng isang pang-akit sa isang superconductor. Credit sa Larawan: Jubobroff, Fbouquet, LPS CC BY-SA 3.0

Kung ang mga physicist na sina Qimiao Si at Emilian Nica ay pumili ng ibang pangalan para sa kanilang mga modelo ng superconductivity na suportado ng 2017 na orbital, isang bagong teorya na maaaring ipaliwanag kung paano lumitaw ang hindi kinaugalian na superconductivity sa magkakaibang hanay ng mga compound na maaaring hindi nangyari.

Sa isang pag-aaral na inilathala noong nakaraang buwan npj Mga Kagamitan sa Dami, Si ng Rice University at Nica ng Arizona State University na inaangkin na ang hindi pangkaraniwang superconductivity sa ilang mga iron-based at mabibigat na mga materyales ng fermion ay sanhi ng isang pangkalahatang kababalaghan na tinatawag na “multiorbital singlet pairing.”

Sa mga superconductor, ang mga electron ay bumubuo ng mga pares at dumadaloy nang walang pagtutol. Hindi lubos na maipaliwanag ng mga pisiko kung paano nabubuo ang mga pares sa hindi kinaugalian na mga superconductor, kung saan ang mga lakas na kabuuan ay nagdudulot ng kakaibang pag-uugali. Ang mga mabibigat na fermion, isa pang materyal na kabuuan, ay may mga electron na lumilitaw ng libu-libong beses na mas malaki kaysa sa mga ordinaryong electron.

Iminungkahi nina Si at Nica ang ideya ng pumipili na pagpapares sa loob ng mga atomic orbital noong 2017 upang ipaliwanag ang hindi pangkaraniwang superconductivity sa alkali iron selenides. Nang sumunod na taon, inilapat nila ang modelo ng pagpili ng orbital sa mabibigat na materyal na fermion, kung saan ang hindi pangkaraniwang superconductivity ay unang ipinakita noong 1979.

Qimiao Si

Si Qimiao Si ay Harry C. at Olga K. Wiess Propesor ng Physics at Astronomy sa Rice University at direktor ng Rice Quantum Materials Center. Kredito: Jeff Fitlow / Rice University

Isinasaalang-alang nila ang pagbibigay ng pangalan sa modelo pagkatapos ng isang kaugnay na pagpapahayag ng matematika na pinasikat ng quantum payunir na si Wolfgang Pauli, ngunit pinili itong tawaging d + d. Ang pangalan ay tumutukoy sa mga pag-andar ng alon ng matematika na naglalarawan sa mga estado ng kabuuan.

“Para bang mayroon kang isang pares ng mga electron na sumasayaw sa bawat isa,” sabi ni Rice’s Harry C. at Olga K. Wiess, Propesor ng Physics at Astronomy Si. “Maaari mong makilala ang sayaw na ito sa pamamagitan ng mga s-wave, p-wave, at d-gelombang na mga channel, at ang d + d ay tumutukoy sa dalawang magkakaibang d-alon na nagsasama-sama.”

Emilian nica

Si Emilian Nica ay isang kapwa mananaliksik na postdoctoral sa pisika sa Arizona State University. Kredito: E. Nica

Isang taon matapos mai-publish ang d + d na modelo, nagturo si Si ng maraming mga lektura tungkol sa gawain at natagpuan na ang pangalan ng mga miyembro ng madla nito ay nalilito sa “d + id”, ang pangalan ng isa pang sitwasyong nagpapares ng physicist ay tinatalakay nang higit sa isang kapat ng siglo . .

“Ang mga tao ay lalapit sa akin pagkatapos ng isang pagpupulong at sasabihing ‘ang iyong teorya sa d + id ay talagang kawili-wili,’ at sinadya nila ito bilang isang papuri, ngunit nangyari ito nang madalas na nakakainis,” sabi ni Si, na nagpapatakbo rin ng Rice Center, “para sa Mga Materyales ng Quantum.

Noong kalagitnaan ng 2019, nagkita sina Si at Nica para sa tanghalian habang bumibisita sa Los Alamos National Laboratory at nagsimulang magbahagi ng mga kwento tungkol sa pagkalito sa pagitan ng d + d at d + id.

“Ito ay humantong sa isang debate kung ang d + d ay maaaring may katuturan na naiugnay sa d + id, at napagtanto namin na hindi ito isang biro,” sabi ni Nica.

Kasama sa link ang mga estado ng pagpapares ng d + d at ang mga tanyag sa pagtuklas na Nobel Prize ng helium-3 superfluidity.

“Ang Liquid helium-3 ay may dalawang uri ng mga superfluid na pagpapares ng estado, ang isa ay phase B at ang isa ay A phase,” sabi ni Nica. “Eksperimento, ang yugto B ay parang d + d, habang ang yugto A ay halos mukhang isang d + id.”

Mas naging kawili-wili ang pagkakatulad nang talakayin nila ang matematika. Gumagamit ang mga pisiko ng mga kalkulasyon ng matrix upang ilarawan ang mga estado ng kabuuan ng pagpapares sa helium-3, at totoo rin ito para sa modelo ng d + d.

“Maraming iba’t ibang mga paraan upang ayusin ang matrix na ito, at napagtanto namin na ang aming d + d matrix para sa orbital space ay isang iba’t ibang anyo ng d + id matrix na tumutukoy sa helium-3 mapping,” sabi ni Nica.

Sinabi ni Si na ang mga relasyon sa mga superfluid helium-3 na estado ng pagpapares ay nakatulong sa kanya at kay Nica na isulong ang isang mas kumpletong paglalarawan ng mga estado ng pagpapares sa parehong iron-based at mabibigat na fermion superconductors.

“Habang pinag-uusapan pa namin ni Emil, napagtanto namin na ang periodic table para sa pagtutugma ng superconductor ay nawawala,” sinabi ni Si, na tumutukoy sa tsart na ginagamit ng mga physicist upang makontrol ang mga katugmang kaso ng superconductor.

“Gumagamit kami ng mga simetrya tulad ng mga lattice o pag-ikot ng pag-aayos, o ito ay katumbas ng paglipat ng oras nang pabalik-balik, na kung saan ay pabalik-balik na mahusay na proporsyon – upang makontrol ang posibleng mga katugmang sitwasyon,” aniya. Ang aming paghahayag ay ang d + id ay matatagpuan sa kasalukuyang listahan. Maaari mong gamitin ang periodic table upang likhain ito. Ngunit d + d, hindi mo magawa. Ito ay lampas sa pana-panahon na talahanayan dahil ang talahanayan ay walang mga orbital. “

Ayon kay Si, ang orbitals ay mahalaga para sa paglalarawan ng pag-uugali ng mga materyales tulad ng superconductors na nakabatay sa bakal at mabibigat na fermion kung saan ang “napakalakas na ugnayan ng electron-electron ay may mahalagang papel”.

“Batay sa aming trabaho, kailangang palawakin ang talahanayan upang maisama ang mga indeks ng orbital,” sinabi ni Si.

Sanggunian: Emilian M. Nica at Qimiao Si, Enero 5, 2021, “Multiorbital singlet pairing and d + d superconductivity”, npj Mga Kagamitan sa Dami.
DOI: 10.1038 / s41535-020-00304-3

Ang pananaliksik ay suportado ng isang panimulang gawad na iginawad ng Arizona State University, Kagawaran ng Enerhiya (DE-SC0018197), Welch Foundation (C-1411), at National Science Foundation (PHY-1607611).

Ang RCQM ay isang pagsusumikap sa multidisciplinary na pagsasaliksik na kumukuha ng lakas at pandaigdigang pakikipagsosyo ng higit sa 20 mga pangkat ng pananaliksik sa bigas.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Doblein ang bilang ng mga kilalang lente ng gravity gamit ang artipisyal na intelihensiya

Mga halimbawa ng mga gravity lens sa data ng Pag-aaral ng Pamana ng DESI. Kredito: DESI Heritage Imaging Surveys / LBNL / DOE...

Pagkuha ng mga materyales sa 2D para sa pagikot

Paglalarawan ng artistikong konsepto ng Spintronic. Ang mga siyentista mula sa Unibersidad ng Tsukuba at ang Institute of High Pressure Physics ay gumagawa ng isang...

Natuklasan ng mga Mananaliksik ang Kamakailang Genetic Communication sa Pagitan ng Mga Chimpanzee Subspecies

Ang mga sample ng dumi ng Chimpanzee ay nakolekta sa buong Africa upang matukoy kung ang mga tao ay kamakailan-lamang na konektado sa kabila...

Ang “misteryo ng nawawalang yelo” ay sa wakas ay nalutas sa paggalaw ng crust ng Earth

Greenland Glaciers 2018. Credit: NIOZ, Kim Chatter Isang bagong pandaigdigang muling pagtatayo ng yelo sa nakaraang 80,000 taon. Sa panahon ng mga yelo, bumabagsak ang pandaigdigang...

Isang Hindi Inaasahang Pag-ikot sa Quantum Physics Maaaring Maipaliwanag ang Imbalanse ng Matter / Antimatter

Kakulangan ng mahusay na proporsyon sa qubits, hindi maitama ang mga error dito computing ng kabuuanngunit maaari nitong ipaliwanag ang kawalan ng timbang ng...

Newsletter

Subscribe to stay updated.