与超导体中的原子畸变有关的电荷密度波

此图显示了构成氧化铜超导体晶格的原子(蓝色球体)的位置，叠加在处于电荷有序状态的电子电荷分布图(黄色是高电荷密度，暗点是低)上。通常，原子可以左右振动(阴影表示振动时的平均位置)。但当冷却到出现阶梯状电荷密度波的点时，原子位置沿着“梯级”移动，振动停止，将原子锁定在适当的位置。了解这些电荷有序状态可能有助于科学家解开在较低温度下触发超导性的其他相互作用。图片来源：布鲁克海文国家实验室

精密测量揭示了超导氧化铜材料电荷有序状态下电子密度与原子排列之间的联系。

布鲁克海文国家实验室的研究人员发现，某些原子振动的消失与超导氧化铜材料中“电荷密度波”的出现之间存在直接联系。这一发现是通过精密测量实现的，揭示了原子结构和电荷分布之间的重要关系，促进了我们对超导性的理解。

是什么让一些材料可以无电阻地承载电流?科学家们正试图阐明这些复杂的特征。利用这种被称为超导性的特性，可能会导致完美高效的电力线、超快计算机和一系列节能进步。在这些材料不具有超导性时了解它们是探索这种潜力的关键部分。

“要解决这个问题，我们需要了解这些材料的许多相，”美国能源部布鲁克海文国家实验室凝聚态物理与材料科学部的物理学家 Kazuhiro Fujita说。在 5 月 17 日发表在Physical Review X上的一项新研究中，Fujita 和他的同事试图找到一种解释，解释在与氧化铜超导体的超导相共存的相中观察到的异常现象。

这种异常是构成材料晶格的原子的振动能量神秘消失。“X 射线显示原子以特定方式振动，”藤田说。但随着材料冷却，X 射线研究表明，一种振动模式停止了。

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