Чорні діри, є одними з найважчих об'єктів у Всесвіті, в той час як електрони, є одними з найлегших об'єктів. Фізики з університету Іллінойсу показали, як чорні діри, можуть бути використані для моделювання поведінки взаємодіючих електронів, у незвичних надпровідниках.
«У контексті дослідження, це проблема високотемпературної надпровідності», говорить доктор Філіпс, який очолює команду дослідників. «На сьогоднішній день одна з найсерйозніших невирішених проблем у фізиці, це походження надпровідності, процесу, в якому провідник, володіє нульовим опором».
Це дослідження було опубліковано 1 березня, в інтернет-виданні «Physical Review Letters».
На відміну від старих надпровідників, матеріал яких становив виключно метал, нові починали своє життя, як ізолятори. У мідно-оксидних матеріалах, що знаходяться в ізоляційному стані, є великий простір, для пересування електронів, яке не можна назвати електричним струмом. Такий стан речовини, відоме як діелектрик Мотта, вперше відкрите сером Невіллом Мотто, виникає з-за сильного взаємного відштовхування електронів, один від одного. І хоча багато чого в такому стані речовини погоджено вченими, частина фізики діелектриків Мотта, залишається невирішеною, оскільки просто не існує точного вирішення цієї проблеми, що має безпосереднє відношення, до мідно-оксидним матеріалами.
У відомої багатьом теорії струн, розвиваються теоретичні моделі, які прагнуть описати відомі фундаментальні сили природи, в тому числі силу тяжіння та її взаємодія з матерією.
Чотирнадцять років тому, теоретик Хуан Малдасени припустив, що деякі сильно взаємодіючі квантові системи, можуть бути змодельовані за допомогою класичної гравітації в просторі-часу, з постійною негативною кривої. Заряди в такій квантової моделі, замінені на чорні діри у викривленому просторі часу, тим самим поєднуючи геометрію простору-часу, з квантовою механікою.
Оскільки проблема Мотта, є прикладом сильно взаємодіючих частинок, Філліпс зі своїми колегами задалися питанням «Чи можна розробити теорію гравітації, яка імітує ізолятор Мотта?».
Дослідники побудували модель для електронів, що рухаються у викривленому просторі часу, за допомогою чорної діри, яка в нормальному стані, має дві вражаючих риси; 1) Наявність бар'єру для руху електрона в стані Мотта і 2) Дивний режим металів, в якому сила електричного опору, представляється у вигляді лінійної залежності, на відміну від квадратичної залежності, доОройя мають стандартні метали.
Результати цього дослідження, показують дивовижні речі, кордон простору-часу, що складається з зарядженої чорної діри і слабо взаємодіючих електронів, представляють собою бар'єр для електронів, що знаходяться в стані Мотта. Ця робота, вперше вирішує проблему Мотта, у двовимірній системі, для високотемпературних провідників.
Це дослідження було підтримано Міністерством Енергетики США і Цетром надпровідності «Emergent». Висновки представлені в цій статті, належать авторам дослідження і можуть не збігатися з іншими думками.
За матеріалами: Мистецтво – НаукіTweet

Заможні регіони! Політика без маніпуляцій. Суспільство без брехні