パインズは67年ぶりに超電導金属の「悪魔」であることが研究で判明。 理解する

67年前、物理学者デイビッド・パインズは、電気波紋の相互中和によって生じる「悪魔」の存在を研究した。 2023 年の今、科学者たちは超伝導金属のこの動きを特定することに成功しました。

この現象は、物理学者が光には見えない金属の集団振動に関する理論を開発した 1956 年以来、「松の悪魔」として知られています。

お」パインズデビル」は金属中に存在するプラズモンの一種です。 によると 物理理論、それらは「電荷が別のバンドの電子によって完全に遮蔽された中性準粒子の集合モードとして」考えることができます。

この理論は興味深い研究であるにもかかわらず、主にその固有の電荷中性が原因で、実験研究ではまだ証明されていませんでした。

しかし、この現象の新たな展開が 8 月に発表されました。 ネイチャーマガジン 米国のアーバナ・シャンペーンにあるイリノイ大学の物理学者によるものです。

「悪魔は理論的には長い間推測されてきましたが、実験家はそれを研究したことがありません。 実際、私たちは探してもいませんでした。 しかし、私たちは自分たちがやっていることがまさに正しいと気づき、それを見つけました。 これは、単に物事を測定することの重要性を示しています」と科学研究を主導した研究者ピーター・アバモンテは述べた。

デビッド・パインズ、理論を作成した物理学者。 (画像: Minesh Bacrania/SFI/Quanta Magazine/複製)

「松の悪魔」の実験

研究チームが言ったように、彼らは正確にはパインズの理論を探していたわけではありませんでしたが、 ルテニウム酸銅として知られる超伝導体の分析中に発振実験につながりました。 ストロンチウム。

金属の研究中に、学者たちは排水リップルを引き起こす電子の異常な挙動に気づきました。

「大規模な発見のほとんどは計画外です。 新しい場所に行って、そこに何があるのか​​を見ることになるでしょう」とアバモンテはコメントした。

（画像：自然・生殖）

したがって、現象を特定するための分析の最初のステップは、電子を追跡し、材料の特性を定義する技術を使用して行われました。

その結果、電子が跳ね返るときのエネルギーを測定し、物理学で「モード」と呼ばれる周期的な波に関するデータを決定しました。

いくつかの異なる対応にもかかわらず、そのような超伝導体モードはパインズの理論によってのみ説明されました。 したがって、 研究者 「松の悪魔」は物理実験で最終的に特定されたと主張している。

したがって、この発見は物理学の研究に新たな道を開き、電気および超伝導体技術の研究を改善できる問題を解決しました。