当你的笔记本电脑或智能手机发热时，这是由于能量在转换过程中损失了。城市间输电线路也是如此。事实上，大约10%的发电量在电力传输过程中损失掉了。这是因为携带电荷的电子是自由的，当它们在电源线和传输线中集体移动时，会与其他电子碰撞和摩擦。所有这些碰撞产生摩擦，最终产生热量。
但当电子配对时，它们可以超越摩擦，在没有摩擦的情况下在材料中滑动。这种“超导”行为发生在一系列材料中，尽管是在超冷的温度下。如果这些材料可以在接近室温的情况下超导，它们将为零损耗设备铺平道路，比如无热笔记本电脑和手机，以及超高效电线。但首先，科学家们必须首先了解电子是如何配对的。
现在，粒子在原子云中配对的新快照可以为电子在超导材料中如何配对提供线索。这些快照是由麻省理工学院的物理学家拍摄的，是第一张直接捕捉到费米子配对的图像——费米子是一种主要的粒子，包括电子、质子、中子和某些类型的原子。
在这种情况下，麻省理工学院的研究小组在模拟某些超导材料中电子行为的条件下，以钾-40原子的形式研究费米子。他们开发了一种技术来成像钾-40原子的过冷云，这使他们能够观察到粒子配对，即使相隔很短的距禿。它们还能找出有趣的模式和行为，比如成对组成棋盘的方式，这些棋盘会被经过的孤独的单身人士扰乱。
今天发表在《科学》杂志上的这一观察结果，可以作为电子在超导材料中如何配对的视觉蓝图。这些结果也可能有助于描述中子是如何在中子星内成对形成密度极高的翻腾超流体的。
“费米子对是超导性和核物理学中许多现象的基础，”该研究的作者、麻省理工学院托马斯·a·弗兰克物理学教授马丁·兹维尔莱因说。“但没有人在现场看到过这种配对。所以最终在屏幕上看到这些真实的画面真是令人叹为观止。”
该研究的共同作者包括托马斯·哈特克、波顿·奥勒格、卡特·特恩博和贾宁远，他们都是麻省理工学院物理系、麻省理工学院-哈佛大学超冷原子中心和电子研究实验室的成员。
不错的景色
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评论列表（4条）
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希望本篇文章《物理学家首次生成费米子对的快照，揭示了电子如何形成超导对》能对你有所帮助！
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