物理學家已經確定了一種形成振盪超導性的機制，稱為對密度波。《物理評論快報》發表了這一發現，為某些材料（包括高溫超導體）**現的非常規高溫超導狀態提供了新的見解。
埃默里大學物理學助理教授、該研究的高階作者luiz santos說：“我們發現，被稱為范霍夫奇點的結構可以產生超導的調製振盪狀態。我們的工作為理解這種行為的出現提供了乙個新的理論框架，這種現象目前還沒有得到很好的理解。”
santos是一位專門研究凝聚態物理學的理論家。他研究了量子材料，包括原子、光子和電子等微小物質的相互作用，這些物質的行為不符合經典物理定律。
超導性，或某些材料在冷卻到超低溫時導電而不損失能量的能力，是有趣的量子行為的乙個例子。這一現象是在2023年發現的，當時荷蘭物理學家heike kamerlingh onnes表明，汞在冷卻到零下371華氏度時會失去電阻。這大約是天王星的溫度，天王星是太陽系中最冷的行星。
直到2023年，科學家們才對超導的產生方式和原因做出解釋。在正常溫度下，電子或多或少是獨立漫遊的。它們與其他粒子碰撞，導致它們改變速度和方向並耗散能量。然而，在低溫下，電子可以組織成一種新的物質狀態。
santos解釋道：“它們形成對，結合在一起形成乙個集體狀態，表現得像乙個單一的實體。你可以把他們想象成軍隊中的士兵。如果他們在孤立的情況下行動，他們更容易轉移注意力。但當他們步調一致地行進時，就更難破壞他們的穩定。”
超導具有巨大的潛力。從理論上講，它可以允許電流通過電線，而不會加熱電線或損失能量。這些電線可以傳輸更多的電力，效率更高。
santos說：“物理學的聖杯之一是室溫超導，它對於日常生活應用來說足夠實用。這一突破可能會改變文明的形態。”
許多物理學家和工程師正在這一前沿工作，以徹底改變電力的傳輸方式。
與此同時，超導已經找到了應用。超導線圈為用於醫療診斷的磁共振成像(mri)機器中的電磁體提供動力。目前，世界上有一些磁懸浮列車正在執行，它們採用超導磁體，其強度是普通電磁體的10倍。當匹配的磁極彼此面對時，磁鐵會相互排斥，產生能夠懸浮並推動火車的磁場。
大型強子對撞機是科學家用來研究宇宙基本結構的粒子加速器，是貫穿超導技術的另乙個例子。
超導性不斷在更多材料中被發現，其中包括許多在較高溫度下具有超導性的材料。
santos研究的重點之一是電子之間的相互作用如何導致超導形式，而2023年的超導描述無法解釋這種形式。這種所謂的奇異現象的乙個例子是振盪超導，當成對的電子以波的形式跳舞時，振幅就會發生變化。
在乙個不相關的專案中，研究人員研究了范霍夫奇點的具體性質，范霍夫奇點是許多電子態能量接近的結構。研究結果揭示了奇點似乎具有正確的物理性質來孕育振盪超導性。
這激發了研究團隊進行更深入的研究。他們發現了一種機制，可以讓這些超導的舞動波態從范霍夫奇點中產生。
一些高溫超導體，其工作溫度大約是家用冰箱的三倍，具有這種舞動的波動行為。這種行為是如何從範霍夫奇點中產生，這一發現為實驗學家探索其所呈現的可能性領域奠定了基礎。
這項研究於7月11日發表在《物理評論快報》上，doi：10.1103/physrevlett.131.026601
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