奇怪的金屬甚至比科學(xué)家們想象的更奇怪

Curiouser和curiouser：奇怪的金屬變得有點陌生。

銅和鋁等普通金屬是古老的 - 物理學(xué)家對內(nèi)部電子的行為有很強的把握。但是奇怪的金屬表現(xiàn)得很神秘，研究人員現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了另外一種奇怪的現(xiàn)象。研究小組在8月3日的“ 科學(xué)”雜志上報告說，一種叫做銅酸鹽的奇怪金屬在強磁場內(nèi)出現(xiàn)意外行為。

加利福尼亞大學(xué)里弗賽德分校的理論物理學(xué)家Chandra Varma表示，奇怪的金屬“近幾十年來確實是物理學(xué)中最有趣的事情之一”，他沒有參與這項研究。解釋標(biāo)準(zhǔn)金屬行為的理論無法解釋奇異金屬，因此需要“一種全新的基礎(chǔ)物理學(xué)”。

金屬古玩的特質(zhì)與它們的電阻率有關(guān) - 電流流過它們有多困難。當(dāng)科學(xué)家提高一個奇怪的金屬溫度時，其電阻率會逐步增加：溫度加倍，電阻率增加一倍。這是不尋常的：在大多數(shù)金屬中，電阻率的變化更為復(fù)雜。例如，在低溫下，銅等普通金屬的電阻率幾乎不會隨著溫度的升高而變化。

奇怪的金屬行為藐視物理規(guī)范，吸引了科學(xué)家的注意。佛羅里達(dá)州塔拉哈西的國家高磁場實驗室的物理學(xué)家Arkady Shekhter說，這些材料“比我們的眼睛看得更遠(yuǎn)”。所以他和同事們研究了銅離子如何在極強的磁場中表現(xiàn)，幾乎達(dá)到2地球磁場強度的百萬倍。

研究人員表明，當(dāng)磁場上升時，奇怪的金屬表現(xiàn)出與溫度相似的奇怪行為。隨著磁場的增長，銅酸鹽中的電阻率快速增加。這就是所謂的線性關(guān)系，因為當(dāng)繪制在顯示電阻率與磁場的圖表上時，它看起來像一條對角直線。在普通金屬中，隨著磁場的增加，電阻的變化將變小，而不是直線，而是彎曲。

除了是奇怪的金屬，銅酸鹽還有另一個聲名鵲起：在某些條件下，銅酸鹽變?yōu)槌瑢?dǎo)，無阻力地傳輸電力(SN：1/20/18，第11頁)。雖然大多數(shù)超導(dǎo)體必須冷卻到幾乎絕對零度，但銅酸鹽在明顯更高的溫度下運行。這使得超導(dǎo)體更容易在技術(shù)應(yīng)用中使用，其中消除電阻可以允許更高效，更好的電子器件。研究奇異的金屬可以幫助科學(xué)家更好地了解銅酸鹽在更高溫度下的超導(dǎo)性。

西雅圖華盛頓大學(xué)的物理學(xué)家Jiun-Haw Chu說，結(jié)果是“一個非常驚人的發(fā)現(xiàn)”，他沒有參與這項研究。“溫度和場地之間存在著對稱的角色，這真的很新。”

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