高溫超導聲子機制

高溫超導聲子機制:超導被認為是電子互相配對構成玻色子的結果聲子,（晶格的微小振動）在高溫超導中起了關鍵性的作用。

美國和日本物理學家最新的實驗表明，聲子（晶格的微小振動）在高溫超導中起了關鍵性的作用。他們相信，聲子使得相反自旋的電子配對，這種配對是解釋超導現象的關鍵。
超導被認為是電子互相配對構成玻色子的結果。電子對通過一種被稱為玻色愛因斯坦凝聚的過程坍縮到一個單獨的量子態，它允許電流在沒有電阻的狀態下流動。在常規超導體中，配對機制是通過使用隧穿電子譜（tunnelling spectroscopy）研究的，聲子機制被證明是常規超導體的微觀機制。但直到今天，在高溫超導體中還沒有觀測到聲子導致的電子配對。
美國Cornell大學的Seamus Davis及其合作者首次在高溫超導體鉍鍶鈣銅氧化合物（BSCCO）作了這種測量（Nature 442 546）。BSCCO在大約95K的溫度以下成為超導體。通過測量原子尺度的超導體的能態，研究者獲得了他們的結果。通過把一台掃描隧穿顯微鏡的微小的金屬尖端放在BSCCO的表面上並且當尖端的電壓產生變化時觀測通過尖端和樣品的電流，他們完成了測量。
Davis及其同事發現，當尖端被移動僅僅幾個納米時，通過樣品的電流會產生變化。這個結果表明，在這樣微小的尺度上，電子配對機制會產生變化，而且和傳統的觀念相反的是，正如在常規超導體中那樣在配對的電子和晶格之間有著某種相互作用（如圖）。到目前為止，大多數研究者支持磁機制，即認為電子之間的相互作用或與物質中磁性原子的相互作用導致了高溫超導。