固體材料內(nèi)發(fā)現(xiàn)“暗”電子
2024-08-21 10:24:52
來源：科技日報
韓國科學家在二硒化鈀等固體材料內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些“暗”電子，此前科學家借助光譜學分析材料特性時，沒有檢測到這些“漏網(wǎng)之魚”。這些“暗”電子的發(fā)現(xiàn)或有助更好地理解高溫超導體的行為，解開材料科學領域的其他謎團。相關論文發(fā)表于新一期《自然·物理學》雜志。
材料內(nèi)的“暗”電子在決定其性質(zhì)方面發(fā)揮作用。 圖片來源：《新科學家》網(wǎng)站
材料的大部分特性，如導電或反射光的難易程度，都由其中電子的運動決定。可確定這些特性的光譜學原理是：讓光照射在材料上，分析反射光的光譜，以揭示哪些頻率的光被吸收或反射，從而洞悉物質(zhì)的特性。但有些簡單原子和分子的電子不會全部出現(xiàn)在光譜內(nèi)，這些所謂的“暗”電子仍能影響材料的物理性質(zhì)。
當某些電子具有與其他電子完全不同的能量，且能相互干擾和抵消時，就會變身為“暗”電子。科學家此前認為，這些“暗”電子在固體材料內(nèi)并不存在，但最新研究推翻了這一觀點。
延世大學研究團隊首先在二硒化鈀晶體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了“暗”電子。該晶體由一個鈀原子和四個硒原子組成，擁有兩種重復的原子模式，硒原子彼此之間輕輕旋轉(zhuǎn)。當團隊使用光譜學測量這種晶體時，發(fā)現(xiàn)所得光譜存在標準理論無法預測的空白，這表明存在“暗”電子。
該晶體內(nèi)原子存在兩種重復模式意味著，來自不同元素的電子彼此之間可相互干擾。研究團隊隨后也在鉛鈣鈦礦和鉍銅超導體等具有類似結(jié)構(gòu)的材料內(nèi)發(fā)現(xiàn)了“暗”電子。
