막스 플랑크 양자 광학 연구소의 연구원들은 자기력이 물체에 미치는 영향에 대한 가설을 확인했습니다.
실험을 위해 물리학자들은양자 시뮬레이터: 물리적 시스템을 재현하는 양자 컴퓨터. 이를 위해 그들은 단순화된 모델에서 전자를 모방하는 방식으로 레이저 방사선을 사용하여 진공에 초저온 원자를 배치했습니다.
원자의 스핀은 변수로 배열되었습니다.방향. 덕분에 많은 고온 초전도체의 특징인 반강자성 구조가 만들어졌습니다. 과학자들은 자기 상호 작용을 사용하여 물질을 안정화하고 시스템의 원자 수를 줄임으로써 모델을 "최적화"했습니다. 따라서 원자 구조에 구멍(빈자리)이 형성되었습니다.
물리학자들은 양자 가스 현미경을 사용하여시스템의 구멍 동작을 관찰합니다. 이것은 양자 효과와 원자의 가장 작은 변화를 시각화할 수 있는 장치입니다. 이 연구는 서로 근접한 구멍이 자기적 상호 작용을 기반으로 쌍을 형성한다는 것을 확인했습니다.
자기적으로 정렬된 통신 결합 메커니즘체계. 빨간색과 파란색 구체는 반대 방향의 스핀이며, 구체를 연결하는 음영 처리된 줄무늬는 자기 순서를 나타냅니다. 흰색 구체는 구멍입니다. (i)와 (ii)와 같이 구멍이 움직이면 자기 질서가 붕괴됩니다. 그러나 (iii)과 같이 두 번째 구멍이 첫 번째 구멍에 연결되면 전하 캐리어의 이동에도 불구하고 자기 질서가 유지됩니다. 이미지: 막스 플랑크 양자광학연구소
고온 초전도 - 제로상대적으로 높은 온도에서 개별 재료의 전기 저항은 40년 이상 전에 발견되었습니다. 그러나 지금까지 물리학자들은 이 과정의 양자물리적 메커니즘을 완전히 이해하지 못했다.
초전도체에서의 전하 이동을 위해,전자 또는 정공과 같은 전하 캐리어 쌍의 형성. 저온에서 작동하는 전통적인 초전도체에서는 포논이라고 하는 원자 격자 진동이 이 과정을 담당하지만 고온 초전도체에서는 그러한 메커니즘이 작동할 수 없다고 물리학자들은 설명합니다. 새로운 연구는 가능한 가설 중 하나를 확인합니다.
물리학자들은 전하 캐리어 쌍의 형성뿐만 아니라 결정 격자를 통한 이동도 관찰하기 위해 모델을 개선할 계획입니다.
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표지: 시스템의 자기 특성으로 연결된 구멍의 예술적인 삽화. 이미지: C.Hohmann, 뮌헨 양자 과학 기술 센터