在非常规超导轨道上 研究人员正在绘制未知领域的非常图

2022-01-21 12:36:00长孙芝娥导读 来自Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR)，马克斯·普朗克固体化学物理研究所的规超国际科学家团队以及来自和瑞士的同事已经以完全独

来自Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR)，马克斯·普朗克固体化学物理研究所的导轨道上国际科学家团队以及来自和瑞士的同事已经以完全独特的方式成功地组合了各种极端实验条件，从而揭示了令人兴奋的研究域见解。探究晶体金属CeRhIn的正绘制未知领神秘导电性质5。在《自然通讯》杂志上，非常他们报告了他们对该金属相图以前未知领域的规超探索，这被认为是导轨道上理解非常规超导体的有希望的模型系统。

“首先，研究域我们在一个微小的正绘制未知领单晶上涂上一层薄薄的金。然后，非常我们使用离子束切出微小的规超微结构。在这些结构的导轨道上末端，我们连接了超薄的研究域铂金带，以测量在不同方向下的正绘制未知领不同方向的电阻这是由钻石砧压力传感器产生的极高压力。此外，我们在接近绝对零的温度下对样品施加了非常强大的磁场。”

对于普通人来说，这听起来像是一个狂热的物理学家的异想天开，但实际上，这实际上是对HZDR高磁场实验室(HLD)的Toni Helm博士和他的洛斯塔拉哈西的同事所做的实验工作的真实描述。阿拉莫斯，洛桑和德累斯顿。好吧，至少部分是因为该描述仅暗示了同时组合这些极端情况所涉及的许多挑战。当然，这种巨大的努力本身并不是目的：研究人员试图将固态物理学的一些基本问题弄清楚。

所研究的样品是CER-铑-铟-五(CeRhIn 5)中，用令人惊奇的性质没有被完全理解又一个金属。科学家将其描述为具有超重载流子的非常规电导体，在某些条件下，其中的电流可以无损耗地流动。假定超导性的关键在于金属的磁性。从事这种相关电子系统工作的物理学家研究的主要问题包括：重电子如何集体组织?这如何引起磁性和超导性?这些物理现象之间有什么关系?

通过相图进行考察

物理学家对金属的相图特别感兴趣，该相图是一种坐标为压力，磁场强度和温度的映射。如果要使地图有意义，科学家必须在此坐标系中找到尽可能多的位置，就像制图师在探索未知领域一样。实际上，新出现的图与景观的地形并无不同。

当他们将温度降低到比绝对零值高出将近四度时，物理学家观察到金属样品中的磁序。在这一点上，他们有很多选择：他们可以进一步冷却样品并将其暴露在高压下，迫使其过渡到超导状态。另一方面，如果它们仅将外部磁场增加到地球磁场强度的600,000倍，则磁顺也会受到抑制;但是，材料进入一种称为“电子向列”的状态。

该术语是从液晶物理学借来的，它描述了在较大区域上具有长距离有序分子的某种空间取向。科学家认为电子向列态与非常规超导现象密切相关。HLD的实验环境为此类复杂的测量项目提供了最佳条件。大磁铁产生相对较长的脉冲，并为极端条件下的复杂测量方法提供了足够的空间。

极限实验提供了对未来的一瞥

实验还具有一些其他特殊特征。例如，在高脉冲磁场下工作会在实验装置的金属部分产生涡流，这会产生多余的热量。因此，科学家们用一种特殊的塑料材料制造了部件，这种塑料部件可以抑制这种影响并在接近绝对零值的位置可靠地起作用。通过聚焦离子束的微细加工，它们产生了可以保证高质量测量信号的样品几何形状。

赫尔姆说：“微结构在未来的实验中将变得越来越重要。这就是为什么我们立即将这项技术带入实验室的原因。因此，我们现在有办法进入并逐步渗透到量子力学效应起主要作用的维度。” 他还确信，他和他的团队所获得的专业知识将有助于研究高温超导体或新型量子技术。