奇异量子材料的光谱颠覆常规模型中的意外峰

时间:2021-09-10 08:44:18   作者:
奇异量子材料的光谱颠覆常规模型中的意外峰

莫特绝缘体对电子注入表现出强烈的响应。一个由日本理研所组成的研究小组在一种名为莫特绝缘体的奇特材料中,当他们向其注入电子时,观察到一种意想不到的反应。这一观察结果有望为物理学家提供新的视角,以了解这种与高温超导体密切相关的材料。

无论是一块硅片还是莫特绝缘体都不能导电,但原因截然不同。在硅中,电子与原子紧密结合,需要大量的能量才能成为可移动的传导电子。相反,在莫特绝缘体中,电子可能不会强烈地束缚在原子上,但它们的运动反而受到相互排斥的限制。

电子间相互作用产生的莫特态导致了不同寻常的性质。莫特绝缘体中电子的少量过剩或不足会导致高温超导,这在未来可能具有巨大的实用价值,在mott绝缘二硫化钽中,电子不是局限在每个原子上,而是存在于电荷密度波的波峰上。由于电荷密度波非常微妙,莫特态很容易被调整。

但是,为了利用这种莫特绝缘状态的潜力和承载它的电荷密度波,科学家需要更好地理解连接它们的物理原理。现在已经使用扫描隧道显微镜的尖端,将多余的电子添加到莫特绝缘体上(图1),并观察到一个惊人的响应隧道光谱显示了一个尖锐的特征,一个独特的状态,在离子晶格中引发振动。

推荐文章:为什么还没有实验来发现量子叠加是如何瓦解的

传统的理论模型预测莫特绝缘子的频谱应该是平滑的和无描述的。在隧道光谱测量中看到了如此清晰的特征,这是最令人惊讶的。它们可能表明,正在发生的事情超出了通常理论的范围。

一些理论计算确实预测了与他的团队看到的相似的尖锐特征,但它们涉及到被称为准粒子的类粒子实体,这是有争议的,因为它们被认为不存在于真正的莫特绝缘体中。对于这一观察结果,存在着争议较少的相互矛盾的解释。但如果最终证明表明准粒子存在的计算结果是正确的,它可能会动摇对莫特绝缘体的理论理解。
声明:本文内容由互联网用户自发贡献自行上传,本网站不拥有所有权,未作人工编辑处理,也不承担相关法律责任。如果您发现有涉嫌版权的内容,欢迎发送邮件至:123456789@qq.com 进行举报,并提供相关证据,工作人员会在5个工作日内联系你,一经查实,本站将立刻删除涉嫌侵权内容。