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

Золото России: как Aurus из автомобиля стал самолетом Золото России: как Aurus из автомобиля стал самолетом

Проект, который начинался как автомобиль для президента, вырос в целую философию

Playboy

Ретушерка Victoria's Secret рассказала, как исправляют фото "ангелов"

Cosmopolitan
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
Вокруг света с Алексеем Камерзановым. Габон Вокруг света с Алексеем Камерзановым. Габон

Это Габон, месье!

4x4 Club
Усы, бандана, «халкамания»: как Халк Хоган стал самым популярным рестлером и (своеобразной) иконой стиля Усы, бандана, «халкамания»: как Халк Хоган стал самым популярным рестлером и (своеобразной) иконой стиля

Некоторые виды спорта подразумевают особую зрелищность, и рестлинг — один из них

Esquire
Палеонтологи приняли писанозавра в отряд птицетазовых Палеонтологи приняли писанозавра в отряд птицетазовых

Споры о филогенетике писанозавра идут уже более полувека

N+1
Возраст матери снизил выживаемость потомства у беспозвоночных и млекопитающих Возраст матери снизил выживаемость потомства у беспозвоночных и млекопитающих

Исследования влияния возраста матери на выживаемость и здоровье потомства

N+1
Что посмотреть на Алтае? Что посмотреть на Алтае?

А главное – где там есть и жить.

GQ
5 уроков стиля от Себастиана Стэна 5 уроков стиля от Себастиана Стэна

Гардероб Себастиана Стэна состоит из широких брюк и качественного трикотажа

GQ
10 самых ненавистных видео на YouTube 10 самых ненавистных видео на YouTube

Праздность — главный раздражитель зрителей YouTube

Maxim
Секрет Netflix: как управление контекстом превратило стартап по рассылке DVD в компанию стоимостью $220 млрд Секрет Netflix: как управление контекстом превратило стартап по рассылке DVD в компанию стоимостью $220 млрд

Отрывок из книги о самом успешном современном стриминговом сервисе

Forbes
Расстанемся друзьями Расстанемся друзьями

Как сохранить нормальные отношения с мужем после развода?

Лиза
«Как устроен город: 36 эссе по философии урбанистики» «Как устроен город: 36 эссе по философии урбанистики»

Отрывок из книги архитектурного критика Григория Ревзина об урбанистике

N+1
Не наступи на грабли Не наступи на грабли

Подготавливаем базовый набор инструментов для дачи

Лиза
9 случаев самого неудачного подбора актеров в фильмах последних лет 9 случаев самого неудачного подбора актеров в фильмах последних лет

Иногда даже лучшим из режиссеров иногда изменяет чувство прекрасного

Maxim
Правила жизни Майкла Джексона Правила жизни Майкла Джексона

Музыкант, скончался 25 июня 2009 года в возрасте 50 лет в Лос-Анджелесе

Esquire
Пациент с поврежденным мозолистым телом увидел правые половины лиц потекшими Пациент с поврежденным мозолистым телом увидел правые половины лиц потекшими

Ученые описали редкий случай нарушения работы мозга

N+1
Годовщина самой крупной в истории авиакатастрофы с участием одного самолета Годовщина самой крупной в истории авиакатастрофы с участием одного самолета

В этот день 35 лет назад Boeing 747 разбился под Токио

Maxim
Сбросить 50 килограммов: реальная история нашей читательницы Сбросить 50 килограммов: реальная история нашей читательницы

Когда я говорю, что похудела на 50 кг, многие мне говорят, что я привираю

Cosmopolitan
«Не стремлюсь к замужеству, но важно, чтобы мужчина его предложил» «Не стремлюсь к замужеству, но важно, чтобы мужчина его предложил»

Патриархальные ценности все еще влияют на жизнь женщины

Psychologies
Алексей Морозов: «Люблю крутые виражи» Алексей Морозов: «Люблю крутые виражи»

Мы привыкли видеть Алексея Морозова в ролях сильных, бескомпромиссных парней

Добрые советы
Правила жизни Романа Полански Правила жизни Романа Полански

Роман Полански: «Я люблю тени в фильмах. Но не в жизни»

Esquire
«Я бью себя! Лёд спасает»: Ляйсан Утяшева раскрыла главные секреты красоты «Я бью себя! Лёд спасает»: Ляйсан Утяшева раскрыла главные секреты красоты

Гимнастка Ляйсан Утяшева рассказала о главных ритуалах красоты

Cosmopolitan
«Моя работа – ждать и быть всегда рядом» «Моя работа – ждать и быть всегда рядом»

Учительница биологии решила сменить профессию и помогать женщинам в родах

Psychologies
Проверь себя! 7 признаков, что твой гардероб подобран правильно Проверь себя! 7 признаков, что твой гардероб подобран правильно

Насколько правильно и функционально собран твой гардероб?

Cosmopolitan
Рециркуляция и закрытые окна очистили воздух в машине от 80 процентов вредных частиц Рециркуляция и закрытые окна очистили воздух в машине от 80 процентов вредных частиц

Стоит ли открывать окна автомобилей во время поездки?

N+1
New look и сериал «Mad Men»: Louis Vuitton FW 10, Prada FW 10, Lanvin FW 09, Alexander McQueen FW 09 New look и сериал «Mad Men»: Louis Vuitton FW 10, Prada FW 10, Lanvin FW 09, Alexander McQueen FW 09

Как сериал «Mad Men» повлиял на модную индустрию

Weekend
Исторический рейтинг Исторический рейтинг

Tripadvisor XIX века от Императорского Русского географического общества

Вокруг света
Мария Куликова: «Не откладывайте самое приятное на потом» Мария Куликова: «Не откладывайте самое приятное на потом»

Мария Куликова: о страхе, режиме дня, любви к кулинарии и путешествиям

Здоровье
Как помочь другу, не превращаясь в доморощенного психолога Как помочь другу, не превращаясь в доморощенного психолога

Быть рядом и поддерживать друг друга сейчас важно как никогда

GQ
Открыть в приложении