Ученые ищут объяснение высокой проводимости «плохих» металлов

Обычно при нагревании металла его проводимость снижается. Но что потенциально очень хорошо для инженеров, нередко плохо для учёных.

Все потому, что такая аномально высокая проводимость не имеет определенного теоретического объяснения. Поэтому соответствующие металлы даже прозвали «плохими».

Исследователи Шрирам Раманатан из Гарвардского университета и его соратники предложили своё видение данной проблемы.

Чтобы проводить электроэнергию, металлам и соединениям на их базе нужны свободные электроны с некоторой энергией. По мере повышения температуры электроны начинают рассеиваться друг на друге, и их энергия, таким образом, теряет свое конкретное значение: проводимость пропадает.

Проведя опыты на одном из плохих сплавов, никелате самария, эксперты пришли к выводу, что вследствие внесения беспорядка в его строение свободные электроны в подобных материалах могут как бы временно «исчезать», понижая концентрацию себе подобных и тем самым значительно уменьшая вероятность взаимного рассеивания электронов.

Благодаря всему этому они избегают нарушения так называемого принципа неопределённости, одновременно продолжая проводить при очень высоких температурах.

Но куда же «исчезают» электроны? Ученые высказывают предположение, что их временное взаимодействие с данными фононами, интенсивнее бороздящими материалы с повышением температуры, может быть причиной их непродолжительного „выключения“ из имеющегося баланса свободных электронов.

09.04.2014