时间:2022-11-25 21:28:31 | 浏览:901
为了从数学上描述这种行为,诺贝尔奖获得者、1973年首次预测自旋液体存在的普林斯顿物理学家菲利普-安德森(Philip Anderson)提出了一种解释:在量子体系中,电子可被视为由两个粒子组成,一个带有电子的负电荷,另一个粒子会自旋。安德森称这种包含自旋能力的粒子为自旋子。在这项新研究中,研究小组在由钌和氯原子组成的自旋液体中寻找自旋子的迹象。
在高于绝对零度(或大约-452华氏度)的几分之一的温度下,加上高强度磁场的影响,氯化钌晶体进入自旋液体状态。
研究生Peter Czajka和博士生Tong Gao将三个高度敏感的温度计连接到放置在一个保持在接近绝对零度开尔文温度的“浴池”中的晶体。然后,他们将磁场和少量的热量施加到一个晶体边缘,以测量其热导率,这是一个表示其传导热流的程度的数值。如果有自旋子存在,它们会在热导率与磁场的关系图中以振荡模式出现。
他们正在寻找的振荡信号是异常微小的,只有几百分之一的变化,因此测量需要对样品温度进行非常精确的控制,并在强磁场中对温度计进行仔细校准。
该团队使用了现有的最纯净的晶体,这些晶体是在美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)生长的,由田纳西大学诺克斯维尔分校的材料科学教授David Mandrus和ORNL中子散射部的企业研究员Stephen Nagler领导,ORNL团队对氯化钌的量子自旋液体特性进行了广泛的研究。
在近三年进行的一系列实验中,Czajka和Gao以越来越高的分辨率检测到了与自旋子一致的温度振荡,从而提供了电子由两个粒子组成的证据,与安德森的预测一致。
"人们四十年来一直在寻找这一特征,如果这一发现和自旋子的解释得到验证,它将大大推动量子自旋液体领域的发展。从纯粹的实验方面来看,"Czajka说,"看到实际上打破了你在初级物理课上学到的规则的结果是令人兴奋的。"
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先说答案:电子是波!确实,在我们的固有思维里,会认为电子是粒子。上学时课本上会告诉我们光子既是粒子也是波,这就是波粒二象性,电子也是一样。不过,在量子力学里,并没有粒子的概念。量子力学并没有波粒二象性的概念,也没有说某个粒子既是粒子又是波,
电子,这个东西感觉上离我们的生活很远,可实际上却是无处不在。一部手机、一块石头、一粒尘埃,乃至我们自己的身体之中都有着数不清的电子,那么电子到底是什么呢?它又是由什么所构成的呢?自从人类有了思想,就立志要追寻事物的本源,而要追寻事物的本源,
对于原子的内部结构,很多人都听说过这种说法:电子围绕原子核旋转,就像地球围绕太阳旋转那样。事实上,关于“电子围绕原子核旋转”的说法是不严谨的,电子并不是像地球围绕太阳旋转那样,如果真的如此,由于在电子运动的过程中会向外辐射能量,释放能量,那
在科普的道路上,你不可避免地会遇到光子和电子等微观粒子,而两者或许又是最常见的微观粒子。光子在我们身边无处不在,而电子是组成原子不可或缺的结构组成,万事万物都是由原子构成的,弄清楚光子和电子的本质成为必然。光子和电子都是最基本的微观粒子,它
在宏观的世界里,地球围绕着太阳运动,而在微观的世界里,电子围绕着原子核运动,尽管这两者的运动方式大相径庭,但我们还是经常将地球和电子联系起来,那么问题就来了,如果地球缩小到只有电子那么大,那么在按相同的比例缩小之后,宇宙会有多大?要回答这个
说到波粒二象性,很多人首先会想到的或许就是光。光具有波粒二象性,光是电磁波,但也具有粒子特性,爱因斯坦的光电效应已经验证了这点,而爱因斯坦也因为发现了光电效应获得了诺贝尔物理学奖。何为“光电效应”?简单讲,如果光仅仅是波,它就不可能把电子从
电子在原子核外到底是怎么运行的,其实很多人都搞不清。如今还有很多人误以为电子绕原子运动的类型与地球绕太阳运动一样,这就大错特错了!你可能知道波尔的能级跃迁模型,电子云模型,但是电子到底是怎么运动的,你还是不太清楚。然后咱们先从波尔的能级跃迁
经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性。后来,人们发现诸如 黑体辐射、光电效应、康普顿
这个问题其实不太严谨,并不是说电子一定不会坠落到原子核上,而是正常情况下,电子是不会坠落到原子核上的,否则原子也太不稳定了。不过如果条件合适的话,电子也是可以坠落到原子核上的,但需要很大的能量输入才行。下面通俗地讲解一下为什么会这样。首先来