檢驗Leggett超導理論的唯一標準,還是實驗
材料牛注:具有高轉變溫度(高Tc)的超導體依舊是個理論上的未知數。雖然這種現象在實驗上很好地實現,但沒有科學家能完全解釋它的機制。在90年代后期,英國物理學家Anthony Leggett提出了一個基于庫侖能的圖像。最近,瑞士日內瓦大學(UNIGE)的研究人員正致力于驗證這一圖像。
超導因為其優越的電子性能處于物理研究的中心地帶。超導體的零電阻的屬性會使它在醫學、運輸及能量存儲方面不可或缺。
在90年代末,伊利諾伊大學的Leggett教授在銅氧化物高溫超導方面提出了一個物理圖像。在他的設想中,該材料進入超導態是與長波長的紅外頻率相關的這部分庫侖能減少導致的直接后果。但這仍然有待驗證,光學光譜適用于這部分庫侖能的探測。
UNIGE的 Dirk van der Marel的研究團隊已經解決了這個問題和與之相關的諸多挑戰。“我們已經建立了一套實驗裝置和一個用于測量長程庫侖能的方案。通過改變加載于超導樣品溫度和光頻,我們觀察到了超導對庫侖能的細微影響。” Dirk van der Marel解釋道。
基于銅氧化物超導體,UNIGE的物理學家觀察到超導轉變時的庫侖能取決于摻雜:庫倫能在一些摻雜值下降低,但在其它摻雜值下卻無變化或增加。庫倫能的溫度變化與摻雜相關:存在一個臨界摻雜值,在其下觀察到的現象與Leggett的圖像相反。
該實驗進展仍不能完全解釋銅氧化物的高溫超導特性。然而,他們在理解和應用Leggett的理論上又進一步。他們可將測量方法擴展到其他超導材料上,或其他物理現象上,如磁性。這將進一步促進人們對超導和其他量子現象的理解。
原文鏈接:Superconductivity: After the Scenario, the Staging
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