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奇怪的金属甚至比科学家们想象的更奇怪

2018-11-18 12:34:31 • 来源：ScienceNews

Curiouser和curiouser：奇怪的金属变得有点陌生。

铜和铝等普通金属是古老的 - 物理学家对内部电子的行为有很强的把握。但是奇怪的金属表现得很神秘，研究人员现在发现了另外一种奇怪的现象。研究小组在8月3日的“ 科学”杂志上报告说，一种叫做铜酸盐的奇怪金属在强磁场内出现意外行为。

奇怪的金属甚至比科学家们想象的更奇怪

加利福尼亚大学里弗赛德分校的理论物理学家Chandra Varma表示，奇怪的金属“近几十年来确实是物理学中最有趣的事情之一”，他没有参与这项研究。解释标准金属行为的理论无法解释奇异金属，因此需要“一种全新的基础物理学”。

金属古玩的特质与它们的电阻率有关 - 电流流过它们有多困难。当科学家提高一个奇怪的金属温度时，其电阻率会逐步增加：温度加倍，电阻率增加一倍。这是不寻常的：在大多数金属中，电阻率的变化更为复杂。例如，在低温下，铜等普通金属的电阻率几乎不会随着温度的升高而变化。

奇怪的金属行为藐视物理规范，吸引了科学家的注意。佛罗里达州塔拉哈西的国家高磁场实验室的物理学家Arkady Shekhter说，这些材料“比我们的眼睛看得更远”。所以他和同事们研究了铜离子如何在极强的磁场中表现，几乎达到2地球磁场强度的百万倍。

研究人员表明，当磁场上升时，奇怪的金属表现出与温度相似的奇怪行为。随着磁场的增长，铜酸盐中的电阻率快速增加。这就是所谓的线性关系，因为当绘制在显示电阻率与磁场的图表上时，它看起来像一条对角直线。在普通金属中，随着磁场的增加，电阻的变化将变小，而不是直线，而是弯曲。

除了是奇怪的金属，铜酸盐还有另一个声名鹊起：在某些条件下，铜酸盐变为超导，无阻力地传输电力(SN：1/20/18，第11页)。虽然大多数超导体必须冷却到几乎绝对零度，但铜酸盐在明显更高的温度下运行。这使得超导体更容易在技术应用中使用，其中消除电阻可以允许更高效，更好的电子器件。研究奇异的金属可以帮助科学家更好地了解铜酸盐在更高温度下的超导性。

西雅图华盛顿大学的物理学家Jiun-Haw Chu说，结果是“一个非常惊人的发现”，他没有参与这项研究。“温度和场地之间存在着对称的角色，这真的很新。”

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