Результаты команды – главный шаг к объяснению загадки, что физики во всем мире боролись с в течение 30 лет, когда ученые сначала заметили изменение в электрических и магнитных свойствах материала, но были неспособны описать его полностью. Это тонкое изменение происходит, когда материал охлажден до 17,5 градусов выше абсолютного нуля или ниже (охлаждение кости минус 428 градусов по Фаренгейту).
«Этот ‘скрытый заказ’ был предметом почти тысячи научных бумаг, так как об этом сначала сообщили в 1985 в Лейденском университете в Нидерландах», сказал Гирс Блюмберг, преподаватель в Отделе Физики и Астрономии в Школе Искусств и Наук.Сотрудники из Университета Ратджерса, Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мексико, и Лейденского университета, издали свои результаты на этой неделе в сетевом журнале Science Express, который показывает отобранные научно-исследовательские работы перед их появлением в журнале Science. Blumberg и два коллеги Rutgers, аспирант Сянь-Хсы Кун и преподаватель Кристджэн Хол, привели сотрудничество.Изменения в заказе – то, что делает жидкие кристаллы, магнитные материалы и сверхпроводники работают и выполняют полезные функции.
В то время как Rutgers-ведомое открытие не преобразует высокотехнологичные продукты в течение ночи, этот вид знания жизненно важен для продолжающихся достижений в электронной технологии.«Сотрудники Лос-Аламоса произвели прозрачный образец урана, рутениевого и кремниевого комплекса с беспрецедентной чистотой, прорыв, мы должны были сделать успехи в решении загадки скрытого заказа», сказал Блюмберг.
Уран обычно известен как элемент в ядерном реакторном топливе или материале оружия, но в этом случае, физики оценивают его как хэви-метал с электронами, которые ведут себя по-другому, чем те в общих металлах.При этих холодных условиях орбитальные образцы, сделанные электронами в атомах урана от смежных кристаллических слоев, становятся зеркальными отображениями друг друга. Выше скрытой температуры заказа эти электронные орбитали – то же самое. Исследователи Rutgers обнаружили эту так называемую «сломанную симметрию зеркала» использование инструментовки, которую они разработали – на основе принципа, известного как Раман, рассеивающийся – чтобы отличить образец зеркальных отображений в электронных орбиталях.
Blumberg также верят двум теоретическим преподавателям физики в Rutgers для предсказания явления, что его команда обнаружена.«В этой области редко иметь такую предсказательную силу», сказал он, отметив, что Габриэль Котлиэр развивал вычислительную технику, которая привела к предсказанию скрытой симметрии заказа. Хол и Котлиэр применили эту технику, чтобы предсказать изменения в электронных орбиталях, которые обнаружили Кун и Блюмберг.
При еще более холодных температурах 1,5 градусов выше абсолютного нуля материал становится сверхпроводимостью – теряющий все сопротивление потоку электричества. В то время как не практичный для сегодняшних продуктов и систем, которые полагаются на сверхпроводимость, материал обеспечивает новое понимание способов, которыми материалы могут стать сверхпроводимостью.Скрытая загадка заказа также была центром других исследователей Rutgers. Два года назад преподаватели Премэла Чандра и Пирсы Коулман, наряду с выпускницей Rutgers Ребеккой Флинт, издали другое теоретическое объяснение явления в журнале Nature.
Сотрудник Лейденского университета, Джон Мидош, является членом лаборатории, которая обнаружила скрытый заказ в 1985.«Работа Blumberg и его команды – важный и жизнеспособный шаг к пониманию скрытого заказа», сказал Мидош. «Мы хорошо на пути после 30 лет к окончательному решению».