保罗谢勒研究所研究人员PSI和布鲁克海文国家实验室(BNL),在一个国际研究小组工作,开发了一种新方法对于复杂的x射线的研究将有助于更好地理解所谓相关金属。
这些材料可以欧洲杯足球竞彩证明有用的超导等领域的实际应用,数据处理和量子计算机。今天,研究人员在杂志上展示他们的工作物理评论X。
物质,如硅或铝、电子几乎不影响材料的相互排斥的属性。不与所谓的相关材料,电子相互作用强烈。欧洲杯足球竞彩一个电子的运动相关的材料导致一个复杂和协调其他电子的反应。正是这种耦合过程让这些相关材料实际应用前景,同时理解如此复杂。欧洲杯足球竞彩
高温超导体材料的候选小说有着密切的联系,欧洲杯足球竞彩它可以导电没有损失和用于医学,例如,在磁共振成像。他们还可以用来构建电子组件,甚至量子计算机,可以更有效地处理和存储数据。
“强烈相关材料表现出丰富的有趣的现象,“欧洲杯足球竞彩托尔斯滕·施密特说PSI的新颖材料的光谱组主管:欧洲杯足球竞彩“然而,它仍然是一个重大挑战理解和利用这些现象背后的复杂行为。”施密特和他的研究小组的帮助下解决这个任务的方法,他们使用强烈的和极其精确的x射线辐射从瑞士光源SLS PSI。现代技术,近年来已经在PSI进一步发展,被称为共振非弹性散射x射线,或简称为一种音乐形式。
x射线激发电子
一种音乐形式,软x射线分布样本。入射x射线光束调整以这样一种方式,它提升了电子从低能级电子轨道到一个更高的轨道,这意味着特殊共鸣兴奋。这将系统失去平衡。各种电动过程导致它回到基态。一些多余的能量再次发出的x射线光。的频谱inelastically散射辐射提供了底层的信息流程,从而对材料的电子结构。
“近年来,一种音乐形式已经发展成为一个强大的实验工具破译相关材料的复杂性,“欧洲杯足球竞彩施密特解释道。当用于调查相关的绝缘体,它工作得很好。然而,到目前为止,金属探测的方法已经成功相关。其失败是由于口译的难度极其复杂光谱由许多不同的电动过程中散射引起的。“在这个连接与理论家的合作是至关重要的,”施密特解释说,“因为他们可以模拟过程中观察到的实验。”
计算相关的金属
这是一个专业的理论物理学家基思•吉尔摩以前的布鲁克黑文国家实验室(BNL)在美国,现在在柏林洪堡大学。“计算的一种音乐形式结果相关的金属是困难的,因为你必须处理一些电子轨道,大带宽,和大量的电子相互作用同时,”吉尔摩说。相关绝缘体更容易处理,因为更少的轨道;这允许模型计算显式地包含所有电子。更精确地说,Gilmore解释道:“在我们描述里克斯过程的新方法,结合我们现在的贡献一个电子的激发与所有其他电子的协调反应。”
测试计算,PSI的研究人员尝试了一种物质,BNL科学家乔纳森·Pelliciari详细调查的一部分,他的博士论文在PSI: barium-iron-arsenide。如果您添加一个特定数量的钾原子的材料,它变成了超导。它属于一类非常规高温铁基超导体,预计将提供一个更好的理解的现象。“直到现在,解释的一种音乐形式测量等复合材料主要是通过直觉。欧洲杯足球竞彩现在这些里克斯计算给我们实验的一个框架,使一个更实际的解释结果。我们的一种音乐形式测量在PSI barium-iron-arsenide与计算资料,在优秀的协议”Pelliciari说。
结合实验和理论
在他们的实验中,研究人员调查了在铁原子物理学。“一种音乐形式的一个优点是,你可以专注于一个特定的组件和材料中查看它的详细内容,由几个元素组成,”欧洲杯足球竞彩施密特说。调优的x射线束导致铁原子内部电子从基态提升核心级别更高的能源价带,这是唯一占据的部分。这个初始激励的核心电子会导致进一步的辅助作用,引发了许多复杂的衰变过程,最终表现在光谱卫星结构。(见图表)。
自贡献许多反应有时小,接近彼此,很难找出哪些流程实际上发生在实验。这里的结合实验和理论帮助。“如果你没有理论支持困难的实验,你不能理解的过程,也就是说,物理,详细”施密特说。同样也适用于理论:“你经常不知道哪个理论是现实的,直到你可以用一个实验进行比较。进步在理解时,实验和理论结合在一起。这种描述性方法因此有可能变成一个参考相关金属光谱实验的解释。”
国际团队发表了其在《华尔街日报》的工作物理评论X。
来源:https://www.psi.ch/en