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新观察到的电子声子互动现象可以为新量子器件打开大门



麻省理工学院的研究人员发现了一种意想不到的材料,表现出一种被称为Kohn异常的奇异物理现象。麻省理工学院和其他地方的研究人员认为, 这些过程有助于确定金属和其他材料为何显示出复杂的电子特性,这些电子特性成为当今技术的基础。研究小组说,电子与声子相互作用的方式决定了许多电子设备内部发生的物理过程。

这些相互作用一直难以详细研究,因为它们通常非常微弱。然而,新的研究发现了一种新的、更持久的不寻常的电子-声子相互作用,称为Kohn异常。这种异常现象以前被认为只存在于石墨烯等导电材料中,但在一种名为拓扑Weyl半金属的奇异材料中被发现。在这种情况下,Weyl半金属是磷化钽。科学家称,这一发现可以帮助阐明电子和声子之间复杂相互作用的重要方面。

麻省理工学院研究生Thanh Nguyen和Nina Andrejevic、博士后Ricardo Pablo-Pedro、研究科学家韩飞、李明达教授以及麻省理工学院和其他几所大学和国家实验室的14名人员本周末在论文上描述了这一新发现,该发现基于理论预测和实验观察。为了测量相互作用,该团队在三个国家实验室使用先进的中子和X射线散射探针来探测磷化钽材料的行为。

研究人员说,他们根据理论预测材料中存在Kohn异常。他们能够将实验引导到他们想要寻找该现象的地方,并且能够看到理论和实验之间有很好的一致性。研究人员表示,更好地理解电子-声子耦合,可以为开发更好的高温半导体或容错量子计算机等材料提供线索。该团队表示,由于这些材料是如此之新,他们需要时间来思考这些材料能做什么。

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