科學家用“超算”解決“超導之謎”：解釋聲子在銅基超導中的作用

自 1980 年代以來，研究人員就已經了解高溫超導銅基材料或銅酸鹽。低于特定溫度（約 -130 攝氏度）時，這些材料的電阻消失，磁通量場被排出，從而讓材料獲得超導性。然而，這種超導性的基礎仍在繼續爭論和探索。

“人們普遍認為，傳統的超導體是由電子與聲子相互作用產生的，其中聲子將兩個電子作為一個實體配對，后者可以在沒有阻力的材料中運行，”克萊姆森大學物理學和天文學助理教授王耀（音譯）說。

然而，在銅酸鹽中，研究人員在電子之間觀察到了稱為庫侖力的強排斥力。他們認為正是這種排斥力導致了特殊的高溫超導性。

聲子是由晶體內的振蕩原子產生的振動能量。聲子的行為和動力學與電子的行為和動力學非常不同，將這兩個相互作用的拼圖拼湊在一起一直是一個挑戰。

圖源論文

2021 年 11 月，王耀與斯坦福大學的研究人員在《物理評論快報》期刊上發表了令人信服的證據，表明聲子實際上??對銅酸鹽中觀察到的一個關鍵特征做出了貢獻，這可能表明它們對超導性做出了不可或缺的貢獻。

該研究創新地解釋了電子和聲子的作用力。他們表明，聲子不僅會影響其附近的電子，還會作用于幾個鄰居之外的電子。

該研究題為“Phonon-Mediated Long-Range Attractive Interaction in One-Dimensional Cuprates”，于2021年11月3日發表在《物理評論快報》期刊上。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.197003

標簽： 超導 聲子 超算