“恶魔”粒子首次出现
理论预言67年后，美国和日本科学家在锶内部发现了名为“恶魔”的粒子第一次钌酸盐。这一发现可以解释为什么某些材料是超导体，并帮助科学家寻找新的超导材料。相关投稿发表于9月出版的杂志《自然》
科学家们还不知道超导体到底是如何工作的。图片来源：网站《新科学家》
该粒子是等离子激元，由称为等离子体的带电粒子组成。当电子自由地从原子中“漂浮”时，就会产生等离子体。等离子体激元是等离子体中的集体振动，其行为类似于粒子，这种“准粒子”在金属如何反射和吸收光方面发挥着关键作用。
1956年，美国物理学家戴维·派恩斯（David Pines）首次提出了一种由两种不同能量的等离子体以不同频率振荡产生的等离子激元，称其为“独特的电子运动”或“恶魔”，并预测它具有许多特性：对光不可见。 ，电中性并且表现得像声音。这些特性有助于揭示超导性以及金属纳米颗粒如何与光相互作用。
在最新研究中，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Peter Abamonte领导的团队首次在超导钌酸锶晶体中发现了“恶魔”。为此，他们将电子从晶体上弹回，并以极高的精度测量它们获得或损失了多少能量。然后他们利用这种微小的能量变化来计算水晶内部恶魔的动量。结果与 Pines 的结果一致。预测非常一致。
钌酸锶的高能谱。图片来源：网站《自然》
阿巴蒙特表示，这种恶魔也应该存在于许多其他金属材料中。金属具有两组不同能量、以不同频率振动的电子就足够了，许多材料都具有这种电子，包括高温超导体氢化镧。特性。
这种“恶魔”粒子也可以解释超导现象是如何发生的。获得诺贝尔奖的BCS理论（以三位发现者的首字母命名）是一种解释传统超导体超导性的微观理论。他提出电子可以配对并以零电阻移动。这些成对的电子可以穿过声音准粒子“声子”进行相互作用。但其他人相信它们可以通过“恶魔”粒子相互作用。阿巴蒙特表示，最新研究可能表明情况确实如此。
（来源：科技日报）