Модель температурной зависимости удельного сопротивления странных металлов

N+1Наука

Физики смоделировали поведение странных металлов

Никита Козырев

Cha Peter et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020

Американские физики создали решеточную модель, в которой им удалось воспроизвести реальную температурную зависимость удельного сопротивления странных металлов. В отличие от обычных металлов, в их странных аналогах, которые также называют планковскими, сопротивление пропорционально температуре вблизи абсолютного нуля. Добиться описания этого явления исследователям удалось с помощью моделирования переходов между тремя состояниями вещества: спиновым стеклом, ферми-жидкостью и изолятором Мотта. С развитием вычислительных методов созданная модель позволит лучше понять физику странных металлов и приблизиться к описанию высокотемпературной сверхпроводимости, пишут авторы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Название странных металлов уже само по себе говорит о степени их изученности. Это состояние вещества можно назвать промежуточным между проводником и диэлектриком: в нем электроны уже свободны, однако все еще существенно менее подвижны, чем в обычном металле. При этом в планковских металлах наблюдается максимально допустимый квантовой механикой темп диссипации энергии. Такое поведение проводящих электронов приводит к необычной температурной зависимости удельного сопротивления: вблизи абсолютного нуля оно пропорционально температуре, в то время как у обычных металлов, как правило, после сверхпроводящей фазы идет более резкий рост сопротивления.

Особенно интересна линейная зависимость удельного сопротивления от температуры из-за того, что она характерна для купратов — веществ с крайне высокими температурами сверхпроводимости при нормальном давлении, которые также являются странными металлами. Существует ряд статистических моделей, которые в первом приближении описывают такое поведение удельного сопротивления, но у ученых долго не получалось создать достаточно полную микроскопичную теорию. Феноменология купратов мотивировала и рождение теорий о квантовой спиновой жидкости (про то, что это такое, мы достаточно подробно писали в материале «Квантовая азбука: Спиновая жидкость»). Так как особое поведение странных металлов дает о себе знать вблизи абсолютного нуля, физики стали изучать основные состояния (стационарные состояния при нуле энергии) квантовых систем в рамках подобных теорий. Однако, хоть такой подход и демонстрировал требуемую температурную зависимость удельного сопротивления, основным состоянием вещества

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Вояж на батарейках Вояж на батарейках

Долго ли нам осталось ждать пришествия электрической авиации?

Популярная механика
На Большом адронном коллайдере увидели редкий распад бозона Хиггса на два мюона На Большом адронном коллайдере увидели редкий распад бозона Хиггса на два мюона

Полученные данные совпали с предсказаниями Стандартной модели

N+1
С какого возраста начинать читать ребенку книги? С какого возраста начинать читать ребенку книги?

С чего начинать читать ребенку и как эффективнее взаимодействовать в процессе?

Psychologies
Без эффекта соломы и жирных прядей: 6 способов сохранить укладку в жару Без эффекта соломы и жирных прядей: 6 способов сохранить укладку в жару

Как справляться в жару с волосами — читай в нашем материале

Cosmopolitan
Digital-сотрудники и «аналоговые» начальники: как им договориться? Digital-сотрудники и «аналоговые» начальники: как им договориться?

Как договориться цифровому поколению Z и аналоговому поколению Х?

Psychologies
Анна Чухлебова. Три рассказа о чуде Анна Чухлебова. Три рассказа о чуде

Наше путешествие в поисках талантливых писателей начинается с Анны Чухлебовой

Esquire
«Подменыш»: глава из романа Джоя Уильямса, получившего новую жизнь 40 лет спустя «Подменыш»: глава из романа Джоя Уильямса, получившего новую жизнь 40 лет спустя

Отрывок из мистического романа Джой Уильямс о материнстве

Forbes
10 фактов о Русском музее 10 фактов о Русском музее

Русский музей — крупнейший музей русского искусства

Культура.РФ
Примеры обмана: как битые машины продают под видом «идеальных» Примеры обмана: как битые машины продают под видом «идеальных»

Как вычислить мошенников на вторичном рынке?

РБК
Восходящая спираль Восходящая спираль

Как нейрофизиология помогает справиться с негативом и депрессией – шаг за шагом

kiozk originals
Отрывок из книги Пьера-Луи Ганьона «Исчезновение Ивана Бунина» Отрывок из книги Пьера-Луи Ганьона «Исчезновение Ивана Бунина»

Одна из глав книги «Исчезновение Ивана Бунина»

СНОБ
Космический взрыв, который не останавливается 400 лет Космический взрыв, который не останавливается 400 лет

Внутренности сверхновой Кеплера вырываются в космос по сей день

Популярная механика
«Жигули» на водороде: как российский автопром может завоевать мир «Жигули» на водороде: как российский автопром может завоевать мир

У России есть шанс побороться за рынки и стать заметным экспортером технологий

Forbes
Delo Design Delo Design

Арсений Бродач и команда архитекторов строят петербургский бренд Delo Design

Собака.ru
Вокруг своей оси Вокруг своей оси

Можно ли предотвратить заболевания позвоночника у школьника?

Добрые советы
Размеры постельного белья: какие бывают и как выбрать? Размеры постельного белья: какие бывают и как выбрать?

Учёные подсчитали, что примерно треть жизни мы проводим во сне

Cosmopolitan
Хищники покинули местообитания панд Хищники покинули местообитания панд

Стратегии поддержания численности панд не помогли сохранить волков и леопардов

N+1
Великая страна от Бреста до Чукотки? Хотят ли белорусы объединяться с Россией Великая страна от Бреста до Чукотки? Хотят ли белорусы объединяться с Россией

Что люди думают о возможности и целесообразности объединения России и Белоруссии

Forbes
5 причин, почему не нужно рожать еще одного ребенка: исповедь психолога 5 причин, почему не нужно рожать еще одного ребенка: исповедь психолога

Хотите большую семью и много детей? А вы уверены, что вам нужно именно это?

Psychologies
Идеальное сочетание: какие тени подходят для карих глаз Идеальное сочетание: какие тени подходят для карих глаз

Какие выбрать тени под карие глаза, чтобы выглядеть ярко и нескучно

Cosmopolitan
Гниющие миллионы: 6 загадочных автомобильных кладбищ Гниющие миллионы: 6 загадочных автомобильных кладбищ

Пробка из военных трофеев в лесу и другие странные места

РБК
Что такое IQ-тесты и насколько они достоверны: измеряем интеллект Что такое IQ-тесты и насколько они достоверны: измеряем интеллект

Как именно можно измерить интеллект человека с помощью математики

Популярная механика
Как слушать, чтобы люди вам открывались: 8 советов Как слушать, чтобы люди вам открывались: 8 советов

Какие приемы помогут расположить к себе собеседника?

Psychologies
Мозг отличил гадюк от неядовитых змей Мозг отличил гадюк от неядовитых змей

Реакция мозга на изображения гадюк более яркая, чем на изображения роющих змей

N+1
Русский разведчик смеется перед расстрелом. И еще 8 поразительных фотографий Второй мировой войны Русский разведчик смеется перед расстрелом. И еще 8 поразительных фотографий Второй мировой войны

Моменты Второй мировой в девяти удивительных фотографиях

Maxim
Разные спальни (не) сохраняют отношения? Разные спальни (не) сохраняют отношения?

Совместный сон — это не то, что нас по-настоящему сближает

Psychologies
«Давай не будем об этом»: почему не всегда нужно говорить о проблеме «Давай не будем об этом»: почему не всегда нужно говорить о проблеме

Когда мы по-настоящему чем-то расстроены, мы не хотим говорить о случившемся

Psychologies
10 машин с очень большим пробегом, которые можно смело покупать 10 машин с очень большим пробегом, которые можно смело покупать

Модели недавного прошлого, над которыми почти не властно время

РБК
Симптомы климакса: как распознать наступление менопаузы Симптомы климакса: как распознать наступление менопаузы

С менопаузой в определенном возрасте столкнется каждая женщина

Cosmopolitan
Миллионер Борис Ким о пяти высших образованиях и борьбе с ожирением Миллионер Борис Ким о пяти высших образованиях и борьбе с ожирением

Бизнесмен Борис Ким рассказал, чем он увлекается, кроме денег

СНОБ
Открыть в приложении