Phát hiện siêu mới: Kim loại lạ khiến các nhà khoa học “giành giật” nghiên cứu

Ảnh minh họa.

Một nhóm các nhà nghiên cứu Mỹ và Trung Quốc đã tìm thấy kim loại kỳ lạ trong một vật liệu mà ở đó điện tích được truyền không phải bởi các electron - hạt điện tử, mà được truyền bởi thực thể giống sóng được gọi là cặp Cooper.

Trong tự nhiên, có hai loại hạt cơ bản đó là boson và fermion. Có thể hiểu cặp Cooper ở đây được phân vào hạt boson, còn hạt electron được phân vào loại hạt fermion.

"Kim loại lạ" là một loại vật liệu có liên quan đến chất siêu dẫn nhiệt độ cao và có chung các thuộc tính lượng tử cơ bản với lỗ đen. Những vật liệu này dường như không tuân theo các quy tắc điện truyền thống.

Đó cũng là lý do thu hút sự chú ý của các nhà khoa học trong những năm gần đây vì chúng có thể cung cấp những hiểu biết cơ bản về thế giới lượng tử, và có khả năng giúp tìm hiểu các hiện tượng kỳ lạ như hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ cao.

Phát hiện gần đây liên quan đến kim loại lạ đã được công bố trên tạp chí Nature vào hôm thứ Tư (12/01) với tiêu đề "Dấu hiệu của một kim loại lạ trong hệ thống bosonic".

Jim Valles, giáo sư vật lý tại Brown ở Hoa Kỳ và là tác giả của nghiên cứu mới - giải thích rằng chuyển động kỳ lạ của kim loại lần đầu tiên được phát hiện cách đây 30 năm trong một loại vật liệu gọi là cốc. Những nhà khoa học cũng không thể chắc chắn về sự hoạt động của những "kim loại lạ" này vì không có bất cứ bằng chứng đưa ra lý thuyết về quy tắc hoạt động.

Những vật liệu lạ này dường như không có những đặc điểm giống như các kim loại khác khi được nung nóng ở nhiệt độ cao. Thông thường, sức bền của kim loại sẽ tăng dần và đạt đến một ngưỡng không đổi. Tuy nhiên, "kim loại kỳ lạ" này thì không tuân theo quy tắc đó và các nhà khoa học đang cố gắng tìm ra nguyên do.

Đề hiểu hơn về "kim loại lạ" các nhà khoa học đã dùng một số phương pháp để quan sát nhưng kết quả không nói lên được nhiều điều.

Trước đó, vào năm 2019, Valles và các đồng nghiệp của ông đã chỉ ra rằng các boson cặp Cooper có thể tạo ra hành vi kim loại, có nghĩa là chúng có thể dẫn điện với một số lượng điện trở. Bản thân điều đó đã là một phát hiện đáng kinh ngạc bởi các yếu tố của lý thuyết lượng tử cho rằng hiện tượng này không thể xảy ra. Đối với nghiên cứu mới nhất này, nhóm nghiên cứu muốn xem liệu các kim loại kết hợp giữa bosonic Cooper có phải là kim loại lạ hay không.

Các nhà nghiên cứu cho biết khám phá này sẽ cung cấp cho các nhà lý thuyết một điều gì đó mới mẻ để cân nhắc khi họ cố gắng tìm hiểu hành vi kỳ lạ của kim loại.

Valles chia sẻ: "Đó là một thách thức đối với các nhà lý thuyết khi đưa ra lời giải thích cho những gì chúng ta thấy trong kim loại lạ.

Theo quan điểm của Valles, hành vi kim loại kỳ lạ có thể nắm giữ chìa khóa để hiểu về hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ cao, có tiềm năng to lớn đối với những thứ như lưới điện không tổn hao và máy tính lượng tử và đó là lý do khiến các nhà khoa học đang đua nhau tìm hiểu, khám phá.