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

Механические дрожки уральского мастера Механические дрожки уральского мастера

Заглянем в Зал карет Реставрационно-хранительского центра Эрмитажа

Дилетант
Безопасное падение: как изобрели тормоза для лифта Безопасное падение: как изобрели тормоза для лифта

Это изобретение Элайши Отиса изменило облик городов

Популярная механика
Твои тайные желания Твои тайные желания

Узнай свою судьбу по нумерологическому коду паспорта

Лиза
Дыня Дыня

Как определить спелость дыни, в чем польза и как приготовить

Здоровье
Впечатлить за 2 секунды: как радость, ярость, страх и зависть влияют на нашу работу Впечатлить за 2 секунды: как радость, ярость, страх и зависть влияют на нашу работу

Как осознавать эмоции, использовать себе во благо и влиять на энергию команды

Forbes
Пять вполне приличные автомобилей от брендов-неудачников Пять вполне приличные автомобилей от брендов-неудачников

Иногда и в золе находятся алмазы…

Maxim
Что посмотреть и попробовать в Ярославле. Гид «РБК Стиль» Что посмотреть и попробовать в Ярославле. Гид «РБК Стиль»

Ярославль — один из самых старых городов Золотого кольца

РБК
«Больше заниматься своими делами»: «коуч миллиардеров» Марина Мелия о том, как вырастить детей успешными и свободными «Больше заниматься своими делами»: «коуч миллиардеров» Марина Мелия о том, как вырастить детей успешными и свободными

Основные правила воспитания, которые помогут ребенку вырасти успешным

Forbes
Чего я не знал, начиная бизнес: Андрей Лобанов, «Алгоритмика» Чего я не знал, начиная бизнес: Андрей Лобанов, «Алгоритмика»

Андрей Лобанов знает о «болезнях роста» не понаслышке

Inc.
«Четыре квадранта конформизма». Прочитайте новое эссе основателя Y Combinator Пола Грэма «Четыре квадранта конформизма». Прочитайте новое эссе основателя Y Combinator Пола Грэма

Пол Грэм о типах людей — от «агрессивных стукачей» до «послушных овец»

Inc.
Вопрос психологу: что такое кризис среднего возраста и как его пережить? Вопрос психологу: что такое кризис среднего возраста и как его пережить?

Об эмоциональном состоянии, связанном с переоценкой жизненного опыта

Esquire
Правила жизни Эдварда Нортона Правила жизни Эдварда Нортона

Эдвард Нортон: «Моя карьера началась с театра»

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

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

Psychologies
Жека, надевай перчатки! Жека, надевай перчатки!

Евгений Романцов: в режиме жесткой аскезы

OK!
Юлия Снигирь: “У меня целая коллекция страхов” Юлия Снигирь: “У меня целая коллекция страхов”

То, как Юлия Снигирь начинала карьеру в кино, похоже на «гамбит королевы»

Psychologies
Наш Матроскин Наш Матроскин

Вспоминаем самые интересные факты из биографии Олега Табакова

Лиза
Дождались! Звезды, которых настигла поздняя слава – в чем секрет их успеха Дождались! Звезды, которых настигла поздняя слава – в чем секрет их успеха

Они преодолевали путь к славе не спеша, но все-таки достигли цели

Cosmopolitan
Как быстро избавиться от икоты: 20 способов Как быстро избавиться от икоты: 20 способов

Предательская икота иногда застаёт так не вовремя и никак не хочет проходить

Cosmopolitan
Ребенок для себя, лживый брат и чувство юмора: удивительная история Минди Калинг Ребенок для себя, лживый брат и чувство юмора: удивительная история Минди Калинг

Удивительная судьба актрисы Минди Калинг

Cosmopolitan
Дивный водный мир Дивный водный мир

Водный Петербург — это внутренняя империя со своими правителями и активистами

Собака.ru
«Не хочу в офис»: почему и как с этим быть? «Не хочу в офис»: почему и как с этим быть?

Как вернуться обратно к офисной жизни?

Psychologies
Крем с SPF для лица, или поговорим о санскрине Крем с SPF для лица, или поговорим о санскрине

Солнце дарит коже лица не только россыпь задорных веснушек на щеках

Seasons of life
Способность мозга определять границы событий изменилась с возрастом Способность мозга определять границы событий изменилась с возрастом

Ученые выяснили, что за определение границ событий в памяти отвечает гиппокамп

N+1
Плавник рогозуба рассказал о появлении пальцев у четвероногих Плавник рогозуба рассказал о появлении пальцев у четвероногих

Наша рука — производная от рыбьего плавника с изогнутой осью

N+1
«Пространство» Джеймса Кори: фантастика, заслужившая «Хьюго» «Пространство» Джеймса Кори: фантастика, заслужившая «Хьюго»

Чем так примечателен книжный цикл Джеймса Кори «Пространство»

Популярная механика
Стволовые клетки указали на маркеры аутизма еще во время эмбрионального развития Стволовые клетки указали на маркеры аутизма еще во время эмбрионального развития

Клетки людей с аутизмом развиваются иначе уже на стадии раннего формирования

N+1
Ида Галич в проекте #CosmoПротивБуллинга Ида Галич в проекте #CosmoПротивБуллинга

Ида Галич рассказывает, как справиться с хейтом в интернете

Cosmopolitan
Картрайта – расчленили, Макки – зарезали мечом: самые жуткие убийства рэперов Картрайта – расчленили, Макки – зарезали мечом: самые жуткие убийства рэперов

Насильственная смерть – частое явление в хип-хоп-культуре

Cosmopolitan
Мудборд: безупречный мужской стиль в фильмах Альфреда Хичкока Мудборд: безупречный мужской стиль в фильмах Альфреда Хичкока

Картины Хичкока могут служить энциклопедией мужского стиля середины XX века

Esquire
Химики сделали конденсаторы из кирпичей Химики сделали конденсаторы из кирпичей

Химики из США превратили красный кирпич в подложку конденсатора

N+1
Открыть в приложении