Разрушение плохих металлов нейтронами

Исследование, которое будет опубликовано в Science, показывает, насколько хорошо ученые могут предсказывать свойства и функциональность материалов, что позволяет нам исследовать их потенциал для использования новыми способами.«Наша миссия Министерства энергетики состоит в том, чтобы открывать и затем понимать новые материалы, которые могут лечь в основу совершенно новых приложений», — сказал ведущий автор Рэй Осборн, старший научный сотрудник Аргоннской группы рассеяния нейтронов и рентгеновских лучей.

Осборн и его коллеги изучили сильно коррелированную электронную систему (CePd3) с помощью рассеяния нейтронов, чтобы преодолеть ограничения других методов и показать, как электрические свойства соединения меняются при высоких и низких температурах. Осборн ожидает, что результаты вдохновят на подобные исследования.

«Возможность с уверенностью предсказывать поведение электронов при изменении температуры должно способствовать гораздо более амбициозному объединению экспериментальных результатов и моделей, чем это делалось ранее», — сказал Осборн.«Во многих металлах мы считаем, что подвижные электроны, ответственные за электрическую проводимость, движутся независимо друг от друга и лишь слабо подвержены электрон-электронному отталкиванию», — сказал он. «Однако есть важный класс материалов, в которых электрон-электронные взаимодействия настолько сильны, что их нельзя игнорировать».Ученые изучали эти сильно коррелированные электронные системы более пяти десятилетий, и одним из наиболее важных теоретических предсказаний является то, что при высоких температурах взаимодействия электронов вызывают случайные флуктуации, препятствующие их подвижности.

«Они становятся« плохими »металлами, — сказал Осборн. Однако при низких температурах электронные возбуждения начинают напоминать возбуждения нормальных металлов, но с гораздо меньшими скоростями электронов.Существование этого кроссовера от некогерентных случайных флуктуаций при высокой температуре к когерентным электронным состояниям при низкой температуре было постулировано в 1985 году одним из соавторов, Джоном Лоуренсом, профессором Калифорнийского университета в Ирвине. Хотя есть некоторые доказательства этого в экспериментах по фотоэмиссии, соавтор Аргонна Стефан Розенкранц отметил, что очень трудно сравнивать эти измерения с реалистичными теоретическими расчетами, поскольку существует слишком много неопределенностей при моделировании экспериментальных интенсивностей.

Команда, базирующаяся в основном в Аргонне и других лабораториях Министерства энергетики США, показала, что нейтроны исследуют электроны другим способом, который преодолевает ограничения фотоэмиссионной спектроскопии и других методов.Эта работа стала возможной благодаря достижениям в области нейтронной спектроскопии в Источнике нейтронов расщепления (SNS) Министерства энергетики в Окриджской национальной лаборатории, Научно-исследовательском центре Министерства энергетики и в Импульсном источнике нейтронов ISIS в Соединенном Королевстве, которые позволяют проводить всесторонние измерения в широком диапазоне энергий. и передача импульса. Оба сыграли решающую роль в этом исследовании.«Нейтроны абсолютно необходимы для этого исследования», — сказал Осборн. «Рассеяние нейтронов — единственный метод, который чувствителен ко всему спектру электронных флуктуаций в четырех измерениях импульса и энергии, и единственный метод, который можно надежно сравнить с реалистичными теоретическими расчетами в абсолютной шкале интенсивности».

В этом исследовании эти четырехмерные измерения были напрямую сопоставлены с расчетами с использованием новых вычислительных методов, специально разработанных для сильно коррелированных электронных систем. Этот метод, известный как Теория среднего динамического поля, определяет способ расчета электронных свойств, которые включают сильные электрон-электронные взаимодействия.Осборн поблагодарил за вклад Евгения Горемычкина, бывшего аргоннского ученого, который руководил анализом данных, и аргонского теоретика Хиовона Пак, который выполнил вычисления. По словам Осборна, согласие между теорией и экспериментами было «поистине замечательным».

Заглядывая вперед, исследователи с оптимизмом смотрят на сокращение разрыва между результатами экспериментов по физике конденсированного состояния и теоретическими моделями.«Как вы дойдете до стадии, когда модели будут надежными?» — сказал Осборн. «Эта статья показывает, что теперь мы можем теоретически моделировать даже чрезвычайно сложные системы.

Эти методы могут ускорить открытие новых материалов».


7 комментариев к “Разрушение плохих металлов нейтронами”

  1. Константин Куприянович

    В рАсеи постоянные вспышки сибирской язвы,значит у вас средневековая Азия ))))))))

  2. Что за шабаш и возбуждение по поводу одного корабля США?))). Какой то оргазм у украинских патриотов)))

  3. Суходолин Виктор Семенович

    Он шёл на Одессу, а вышел в Гаагу ——Красава, ты круче всех заговорщиков, вместе взятых).

  4. Камалова Екатерина

    Предлагаю ввести условие для въезжающих в Украину — Пограничник должен говорить,- "Слава Украине!" на что въезжающий обязан отвечать,- "Героем слава". Титушки проявятся сразу 🙂

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *