金屬量子是具有量子影響的金屬。 – 通常僅在原子量表上很重要的行為 – 足夠強大,可以控制金屬的巨大電性能。
日本的研究人員解釋說,電力在一個稱為Cago Metal的特殊量子金屬組中運行。這項研究是第一次表明弱磁場逆轉了這些金屬中的小電路。這種切換材料的巨大電氣性能並逆轉具有更容易的電流的方向,即稱為二極管效應的性能,該特性更易於以一個方向流動。
特別是,研究小組發現,這種交替的寬大型擴展的幾何影響約為100倍。發表在 國家科學院的實施到理論基礎,最終可以導致由簡單磁鐵控制的新電子設備
科學家自2020年以來就觀察到了實驗中奇怪的磁性交流行為,但無法解釋為什麼發生這種情況以及影響為什麼如此強烈。這項研究給出了第一個解釋兩者的理論框架。
當無法支付失望的電子
“ Kagome Metal”這個名字來自日語單詞“ Kagome”,意思是“眼籃”或“籃子”,這意味著傳統的竹製編織技術,它創建了共享的三角形設計。
這些金屬之所以特別,是因為它們的原子被排列在獨特的籃子編織中,這創造了科學家所謂的東西。 “幾何麻煩” – 電子無法將其設置為一種簡單的形式,有組織並被迫進入更複雜的量子狀態,包括趨勢。
當這些金屬內部的環改變金屬電氣行為的方向時,將會改變。研究小組表明,循環和電子之類的波浪。 (充電密度)共同努力破壞電子結構中的基本對稱性,他們還發現幾何效應 – 在物質最小水平上發生的獨特行為有助於增加顯著的交替效應。
“每次我們看到磁鐵時,我們都會知道有些非凡。但是我們無法解釋原因。”納戈亞大學理學研究生院的高級作家和老師Hiroshikonti。
“ Kagome Metal具有一個內置的放大器,可導致量子比正常金屬更強。晶體結構和電子行為的結合有助於它們同時破壞某些物理規則。
研究方法涉及金屬冷卻,可提供非常低的溫度,約為-190°C。在此溫度下,金屬kamo將發展自然量子狀態,電子將形成電流並產生像波浪一樣的圖案。當科學家使用弱磁場時,他們將扭轉這些趨勢的方向,結果是金屬變化流動的方向。
新材料符合新理論。
直到最近才發現這種量子物理學的發展是不可能的,因為Kagamo Metal是在2020年發現的,而科學家注意到了迅速在實驗中的神秘力量交替的結果,他們無法解釋其工作原理。
相關的量子相互作用非常複雜,需要關於如何騎行幾何量子和磁場一起工作的高級理解 – 過去幾年中發展的知識。這些影響也對污垢,壓力和外部條件敏感,這使得很難研究。
“這一發現之所以發生,是因為三件事在適當的時間融合在一起:最終,我們為高級理論提供了新的材料來理解它們和高科技設備,這些設備將正確研究,直到最近才能將它們一起研究。
他說:“這些金屬中電特性的磁控制可能有助於新型的鐵記憶裝置或高靈敏度傳感器。我們的研究給出了開發控制下一個量子的技術所必需的基本理解。”