Helt ny fysik i superledende metaller, der er tilbagevist af Lancaster -fysikere

Lancaster -forskere har demonstreret, at andre fysikers seneste "opdagelse" af felteffekten i superledere trods alt ikke er andet end varme elektroner.

Et team af forskere i Lancaster Physics Department har fundet nye og overbevisende beviser for, at observationen af ​​felteffekten i superledende metaller fra en anden gruppe kan forklares ved en simpel mekanisme, der involverer indsprøjtning af elektronerne, uden behov for ny fysik.

Dr. Sergey Kafanov, der startede dette eksperiment, sagde:"Vores resultater afviser entydigt påstanden om den elektrostatiske felteffekt, som den anden gruppe hævder. Dette får os tilbage på jorden og hjælper med at bevare disciplinens sundhed."

Det eksperimentelle team omfatter også Ilia Golokolenov, Andrew Guthrie, Yuri Pashkin og Viktor Tsepelin.

Deres arbejde udgives i det seneste nummer af Naturkommunikation .

Når visse metaller afkøles til et par grader over absolut nul, deres elektriske modstand forsvinder - et slående fysisk fænomen kendt som superledning. Mange metaller, herunder vanadium, som blev brugt i forsøget, er kendt for at udvise supraledelse ved tilstrækkeligt lave temperaturer.

I årtier blev det antaget, at superledernes usædvanligt lave elektriske modstand skulle gøre dem praktisk talt uigennemtrængelige for statiske elektriske felter, på grund af den måde, ladningsbærerne let kan arrangere sig selv til at kompensere for ethvert eksternt felt.

Det kom derfor som et chok for fysikmiljøet, da en række nylige publikationer hævdede, at tilstrækkeligt stærke elektrostatiske felter kunne påvirke superledere i nanoskala strukturer - og forsøgte at forklare denne nye effekt med tilsvarende ny fysik. En relateret effekt er velkendt i halvledere og understøtter hele halvlederindustrien.

Lancaster -teamet integrerede en lignende nanoskalaenhed i et mikrobølgehulrum, giver dem mulighed for at studere det påståede elektrostatiske fænomen på meget kortere tidspunkter end tidligere undersøgt. På korte tidspunkter, teamet kunne se en klar stigning i støj og energitab i hulrummet - egenskaberne, der er stærkt forbundet med enhedstemperaturen. De foreslår, at ved intense elektriske felter, elektroner med høj energi kan "hoppe" ind i superlederen, hæve temperaturen og derfor øge spredningen.

Dette enkle fænomen kan kort forklare oprindelsen af ​​den "elektrostatiske felteffekt" i nanoskala strukturer, uden nogen ny fysik.