奇怪的金属让量子研究人员陷入困境

“奇怪的金属”，这种电气领域的流氓现象，变得不再那么神秘了。

40 多年前就发现了奇怪的金属，它是一种在许多量子材料中发现的物质状态，其中包括某些超导体，科学家称这些材料可能对未来的高科技产品至关重要。奇怪金属的“奇怪”部分是它的电子：它们违背了电子运动和导电性的传统规则。

与大多数金属的电阻随温度的平方增加不同，奇怪的金属的电阻与温度成正比增加。这种“温度线性”行为违背了物理学家对电子在固体中如何移动的理解。

“这种奇怪的金属行为在许多不同的材料中都可以看到，乍一看，你不会认为有任何东西将它们联系在一起，”耶鲁大学文学院物理学助理教授 Eduardo H. da Silva Neto 说。 《科学》和《科学进展》杂志上一项新研究的通讯作者。“之前研究这种奇怪金属现象的大部分工作都集中在它的‘症状’上——例如它的线性温度电阻——而不是直接测量电子之间的精确运动。”

达席尔瓦·内托说，对于这种奇怪的金属现象，目前还没有既定的理论，但大多数研究人员认为，温度线性行为是由必须能够向各个方向散射的电子造成的。然而，在这项研究中，达席尔瓦·内托和他的同事在电子在奇怪金属内移动的方式中发现了可辨别的圆形散射图案。

这项新研究是达席尔瓦·内托(da Silva Neto)早期研究铜氧化物中电子相互作用的研究的延伸。在这项工作中，他和他的同事发现了类似的圆形图案。他们使用一种称为共振非弹性 X 射线散射 (RIXS) 的方法，发现电子在各个方向上产生波动的电荷波。