Para ilmuwan telah menemukan superkonduktor di mana elektron mulai mengalir seperti air dalam pipa
Sebuah kelompok riset dari Boston College telah menciptakan superkonduktor logam baru NbGe2, di mana ternyata elektron "mengalir" seperti air dalam pipa air. Ternyata dalam bahan yang dipertimbangkan, elektron lebih berat daripada yang ditunjukkan oleh perhitungan teoretis.
Sebuah studi rinci tentang proses menunjukkan bahwa efek ini terjadi karena interaksi dengan partikel lain, karena elektron mulai "mengalir" dalam arti kiasan.
Pekerjaan laboratorium baru dan hasilnya
Dalam studi ilmiah baru, para ilmuwan bermaksud untuk menguji asumsi teoretis yang dinyatakan sebelumnya, yang menurutnya harus ada cairan elektron - fonon.
Phonon tidak lebih dari getaran kisi kristal suatu material. Seringkali, elektron dihamburkan oleh fonon, yang memberikan gerakan difus yang biasa dari partikel-partikel ini dalam logam.
Tetapi menurut teori baru, ketika elektron berinteraksi dekat dengan fonon, mereka dapat membentuk apa yang disebut cairan fonon elektron tunggal. "Cairan" inilah yang mengalir di dalam kisi kristal logam mirip dengan air biasa dalam pipa.
Para peneliti mempelajari konduktivitas elektron dalam superkonduktor baru berdasarkan niobium dan germanium - NbGe2. Dalam studi laboratorium mereka, para insinyur menerapkan tiga metode sekaligus:
- Penentuan hambatan listrik. Pengukuran telah menunjukkan bahwa elektron memiliki massa elektron yang lebih tinggi.
- hamburan cahaya gabungan. Versi penelitian ini menunjukkan bahwa ada perubahan perilaku getaran kisi kristal, yang ternyata hanya dimungkinkan karena adanya aliran elektron khusus.
- difraksi sinar-X. Metode ini telah menunjukkan struktur kristal material yang tepat.
Selain itu, dengan menggunakan apa yang disebut teknik osilasi kuantum, para peneliti mempelajari massa elektron dalam materi. Hasilnya, ditemukan bahwa massa elektron pada semua lintasan tiga kali lebih tinggi dari nilai yang diharapkan.
Para insinyur menjelaskan semua perilaku yang tidak biasa ini dengan fakta bahwa bahan tersebut mengandung apa yang disebut interaksi elektron - fonon, yang memberikan efek "pembobotan" partikel. Hal ini juga menunjukkan bahwa fluks elektron mengubah perilakunya dari partikel biasa menjadi hidrodinamik.
Para ilmuwan didorong oleh hasil dan sekarang berencana untuk mencari bahan baru, di mana elektron juga akan memanifestasikan diri sebagai "cair".
Selain itu, sebagian dari kekuatan akan dikhususkan untuk menemukan opsi untuk mengendalikan "air elektronik" untuk menciptakan perangkat elektronik baru yang mendasar berdasarkan efek baru di masa depan.
Para ilmuwan telah membagikan hasil pekerjaan yang dilakukan di halaman jurnal Nature Communications.
Jika Anda menyukai materinya, beri peringkat dan jangan lupa berlangganan saluran. Terima kasih atas perhatian Anda!