【Spinons採取熱】

江南布衣

【Spinons採取熱】

 

 

 

威德曼和Franz的原始設備

一個國際研究小組已測量，首次的自旋電荷分離散裝固體的現象。

 

他們還發現，該材料違反，先後舉行了超過 150年的真實的經驗威德曼 - 弗蘭茲法。

 

威德曼 - 弗蘭茲法說，熱金屬的電導率的比值大約是在同一溫度下不同的金屬相同。

 

它被稱為間接，一段時間以來，一維金屬 - 鏈只有一個原子厚 - 從不同的二維或3D.The研究人員，在領導，英國布里斯托爾大學的奈傑爾赫西金屬測試預測由物理學家查爾斯凱恩和馬修費舍爾在1996年，這表明違反威德曼 - 弗蘭茲法，如果局限於單個原子鏈的電子。

 

在1D範圍內，電子分成兩個不同的組件或準粒子 - “spinon”進行自旋，但不收取“霍隆”，進行充電，但不旋轉。

 

這種效應 - 被稱為自旋電荷分離 - 來自費米液體和朝永Luttinger液體的研究。

 

可謂在3D金屬電子作為費米液體，其中包括靜電的效果 - 庫侖 - 電子之間的相互作用，但其中的相互作用的影響，有著不可忽視的的作用。

 

但局限於電子 1D“量子線”給出了一個朝永Luttinger液體，在庫侖相互作用重要得多。

 

在這種情況下，發生自旋電荷分離，造成的自旋和電荷在不同方向具有不同的速度傳播。

 

凱恩和費舍爾的預測令人驚訝，但關鍵成果之一是熱導電率可敏感的自旋電荷分離。

 

 

紫霧

赫西解釋，而自旋電荷分離的不尋常的行為是一種純粹1D的物質預計，在三維複雜固體總是單個的原子鏈之間的殘餘耦合。

 

這是為什麼，自從1996年的預測，它只是一個合適的固-準一維李0.9莫6 O 17，被稱為紫青銅-已發現的原因之一 。

 

在大部分紫色的青銅，有金屬導線或原子鏈，通過絕緣矩陣運行 。

 

內的原子鏈的耦合電子有效地局限於個別連鎖程度是有限的-從而創造一個三維複雜內的一維世界。

 

Spinons和費米子

研究人員測量了通過施加電流通過材料的導電性。“鏈幾埃分開，許多連鎖店將有重疊的電子軌道。

鏈和之間的耦合是很弱的，所以電子可能只偶爾碰到他們一跳。”

 

解釋赫西。戲劇性的出發威德曼 - 弗蘭茲法發生在紫青銅霍隆，因為當一個跨雜質原子鏈在其運動體現 - 也就是說，它無法瀏覽周圍的雜質，或通過。

 

但spinon可以通過隧道的雜質，然後繼續沿鏈。

 

由於 spinons進行熱量和holons進行充電，熱量是很容易進行沿鏈，但收費是不。

 

類似的效果時發生的spinons或holons相互碰撞。

 

雙方會引起違反威德曼 - 弗蘭茲法生長隨著溫度的降低。

 

有趣的是，赫西說，他們使用紫色青銅違反威德曼 - 弗蘭茲法“作為試金石”，以檢查他們的準一維系統的有效維。

 

“我們很驚訝，當法律是如此壯觀，在這種情況下，違反”。

 

 

三維交叉

“有前大約一打的自旋電荷分離的報告，但其中大部分完全1D線或納米線或散裝系統表面上，說：”赫西。“這可以說是第一次，它已經建立大​​量的三維實體內部深，但是，這從本質上1D到3D狀態交叉是沒有真正理解，這就是我們現在看到。”

 

研究人員還發現，當他們放置在一個磁場紫青銅，進行熱以及銅。“我們確實驚訝地看到，正如您所期望的一維材料是一個非常貧窮的導體，但放置在磁場中時，紫青銅進行熱 10萬次，比預期的要好，我們真的不知道為什麼熱進行，以便有效地磁場，這是另一個方面，我們將看，說：“赫西。他還指出，這個令人驚訝的發現可能有潛在的技術應用。

 

喬爾摩爾，在美國加州大學伯克利分校的大學的物理學家的工作留下深刻的印象。

 

“有越來越多的應用在各種一維系統，如碳納米管的興趣，並在本文的結果是確認了不尋常的1D特定效果，即使在普通的交通現象出現，所以我認為作為一個模型系統，教我們對其他可能有用的系統。“

 

他說。赫西和團隊現正調查在紫青銅高的熱傳導作用，以及看一些，也像1D固體散裝物料的有機導體。

 

這項研究發表在自然傳播。

 

關於作者

Tushna小賣部是記者physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/46707