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dilattice新蟲 (初入文壇)
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[交流]
新的超導(dǎo)配對機制 已有7人參與
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本人提出一個新的超導(dǎo)配對機制。起因是試圖解釋高溫超導(dǎo)現(xiàn)象，但作為在這個方向上的半業(yè)余作者，關(guān)于高溫超導(dǎo)現(xiàn)象的解釋感覺說服力不足，尚需進(jìn)一步的工作；而關(guān)于超導(dǎo)配對機制部分自認(rèn)為物理概念清晰，數(shù)學(xué)證明簡單明確，應(yīng)該是成立的。 基本原理是，（1）導(dǎo)電的本質(zhì)是電子的運動；（2）在銅氧面上，離子電荷分布在銅氧離子上，銅氧離子位置的差異，會導(dǎo)致離子電荷分布的不均勻�？紤]到高溫超導(dǎo)的低載流子濃度，這種不均勻性可以看做一個小量，簡單的數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明這種不均勻性可以用一個電偶極子晶格來表示；這種電偶極子晶格可以使位于其相反方向的電子產(chǎn)生吸引力。在這個基礎(chǔ)上，可以定性地解釋高溫超導(dǎo)的現(xiàn)象。 這部分內(nèi)容寫成文章發(fā)表在“中國科技論文在線精品論文，2013，6(3)：246-251”（http://highlights.paper.edu.cn/page_detail.php?id=2450）。本以為最有確定性的對于d-波對稱的解釋，因為直觀地認(rèn)為電偶極子周圍的電場自然是d-對稱的；但這能否直接指向k空間電子對的d-對稱，確實有疑問，至少需要嚴(yán)格的證明。好在這并不影響這個idea的核心，一種新的超導(dǎo)配對機制。 將可能不正確的部分去掉，以一個理想模型來解釋這種新的配對機制（arxiv 1212.6597），先后被Nature Physics（10天） 和Chinese Physics letters（約3個月） 拒絕。但比較好的消息是，他們只是認(rèn)為這個job對于他們的雜志來說“不夠好” ，沒有否認(rèn)這個理論的正確性。考慮到編輯和審稿人的專業(yè)素質(zhì)，以及個人對這個問題的理解，可以基本確定這個理論的正確性。 這個理論的創(chuàng)新之處在于，離子電荷分布對于離子電荷均勻分布的偏離，是可以仿照銅氧面來進(jìn)行設(shè)計的，這為尋找新的超導(dǎo)材料提供了一個新的思路和方法。畢竟電子運動以及晶格熱振動導(dǎo)致的晶格變形，是無法人為控制的。雖然困難，也許這種設(shè)計是可以實現(xiàn)的，這為室溫超導(dǎo)的實現(xiàn)提供了一個可能的路徑。 這種離子電荷分布對于均勻分布的偏離，其實可以看做是另一種晶格變形，只是其振幅可以遠(yuǎn)大于電子運動以及離子熱振動所導(dǎo)致的晶格變形。這基本上可以保證這個idea物理上的正確性。 希望有專業(yè)的同學(xué)能認(rèn)可這個理論，在這個框架下對于高溫超導(dǎo)現(xiàn)象給出一些可信的解釋，或者設(shè)計些新的超導(dǎo)材料，畢竟超晶格已經(jīng)研究了很多年。當(dāng)然言之有據(jù)的拍磚也是非常歡迎的，最終目的總是尋找真理。 Nature Physics 的rejection因為其聲明是保密的所以無法在此粘貼；Chinese Physics letters 的rejection如下： This paper presents yet another proposal to explain superconductivity in the cuprates. Th mechanism is similar, but not identical to phonon-mediated. In my honest view, this paper is of marginal interest to high-T_c community. I doubt that it will generate enough interest, but I will be happy if I will be wrong. One thing must be clarified, however. The author wrote that "electric dipole is created along bond direction, hence it should be d-wave". Fo d-wave, the sign of the gap on X and Y bonds must be different. Why this is the case for the author's model? 好像被證明這個是錯誤的，不成立的，只是本人現(xiàn)在仍然沒發(fā)現(xiàn)錯誤的地方 [ Last edited by dilattice on 2013-7-6 at 11:36 ] |
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華麗的飄過: 金幣+1, 3q 2013-04-26 04:06:25
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華麗的飄過: 金幣+1, 3q 2013-04-26 04:06:25
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作為一個對超導(dǎo)問題的一個純粹的業(yè)余愛好者來說，你的文章似乎過于簡單了。 雖然對于這個領(lǐng)域里的專家來說，有些東西可能是顯然的，但是你的推導(dǎo)似乎過于簡化了。至少，得寫出你的理論的整個哈密頓量，然后對其進(jìn)行詳盡的分析，給出新機制的基態(tài)等等一些量子性質(zhì)。而你的所有推導(dǎo)好像只是“經(jīng)典地”進(jìn)行，完全看不出一絲“量子”痕跡，這讓外行人看來都不信服，如何能打動專家呢？ 附：定性描述不比定量描述，它很有可能是錯誤的。 （外行人，說多了，還請見諒，呵呵～～  ） |
2樓2013-04-21 10:11:19
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
華麗的飄過: 金幣+5, 3q 2013-04-29 23:14:53
小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
華麗的飄過: 金幣+5, 3q 2013-04-29 23:14:53
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沒有細(xì)看，不過粗略的看了一下，給幾個comments: 1. 你文章里Cu-O鍵之間的鍵長，隨doping level變化關(guān)系的假設(shè)是不可靠的，這么大的變化和實驗完全不符和。如果你的假設(shè)成立， 那么說明隨著doping level 一個小的變化，你的體系的體積會有一個很大的變化（這個不大現(xiàn)實）。但是實驗上基本上沒什么變化。 2. 你文章里計算的是一個靜態(tài)的極化晶格產(chǎn)生的對兩個電子的有效吸引能量，但是我們知道晶格的運動是非常慢的，相比于電子的運動。 所以你不能保證電子在運動的時候時時刻刻晶格會產(chǎn)生對它的吸引。如果你是考慮retarded的作用的話，那你這個基本上就是phonon的機制 ，和傳統(tǒng)的BCS差不多。但諸多的實驗數(shù)據(jù)和理論的argument已經(jīng)基本上證明phonon的或者類似的晶格作用是不能產(chǎn)生這么高的轉(zhuǎn)變溫度的。 3.你的文章里忽略了一個很重要的東西，那就是電子與電子的相互排斥作用，這個作用的energy scale是所有作用中最高的。你的文章中完全忽略了 這個作用。在BCS中這個作用是考慮在內(nèi)的，retarded 相互作用才會產(chǎn)生一個凈的吸引。瞬時的相互左右，任何時候都是排斥的，不能產(chǎn)生配對。 |
3樓2013-04-21 10:18:38
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華麗的飄過: 金幣+5, 3q 2013-04-29 23:14:13
華麗的飄過: 金幣-4, 金幣應(yīng)該給樓上，給錯了哈，不好意思 2013-04-29 23:15:36
華麗的飄過: 金幣+5, 3q 2013-04-29 23:14:13
華麗的飄過: 金幣-4, 金幣應(yīng)該給樓上，給錯了哈，不好意思 2013-04-29 23:15:36
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謝謝樓上的關(guān)注。解釋一下wzhiqustc的問題： 1、本人并不認(rèn)為Cu-O鍵之間的鍵長隨doping level改變，只是因為摻雜濃度改變的時候，載流子之間的距離變化，而Cu-O鍵之間的鍵長與載流子間距離的比值產(chǎn)生變化。 2、從統(tǒng)計的角度來說，離子電荷的不均勻分布，只是疊加在規(guī)則晶格排布上的一個violation。這種不均勻的改變，其實是由電子在不同離子間的transition引起，不是晶格本身的運動。 3、電子之間的排斥是由于規(guī)則晶格所中和的。提出的電偶極子晶格只是在規(guī)則的電子排列以及晶格排練之上的一個微擾，一個額外的作用。這個idea是把不均勻的晶格分布看做均勻的晶格分布加一個微擾，電子與規(guī)則晶格的相互作用類似于普通金屬。 4、回答一下fy17的問題。本人認(rèn)為對于配對機制的討論，尚不需要量子效應(yīng)的考慮。如BCS理論，其物理機制的核心是晶格運動或晶格變形。當(dāng)然，關(guān)于高溫超導(dǎo)現(xiàn)象的解釋，本人現(xiàn)在確實是不太有把握，只是 提供了一個可能。 |
4樓2013-04-21 10:46:44
fyl7
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超導(dǎo)現(xiàn)象本身確實是量子效應(yīng)，因此定量分析必須充分考慮量子效應(yīng)。而配對機制，是電子之間產(chǎn)生吸引力的物理本源。BCS理論認(rèn)為晶格deformation是電子間產(chǎn)生吸引力的原因，而本人認(rèn)為離子電荷對均勻分布的輕微偏離也可以在電子間產(chǎn)生吸引力，本人認(rèn)為這個就應(yīng)該是配對機制（因為其他部分已經(jīng)由Cooper證明了）。這個job提供的證明本身實際上也不是直接的證明，只是間接地說明這個現(xiàn)象是可能存在的。配對機制可以說只是一個想法，要證明它是存在的，還需要大量的工作，現(xiàn)在只證明了它是物理上正確的。 |
6樓2013-04-21 15:59:54
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7樓2013-04-21 19:25:23
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都說創(chuàng)新，看來還是講究實效的更多。想把它發(fā)表，是因為覺得這應(yīng)該是個有前途的idea，應(yīng)該公之于眾，供大家評判和研究。當(dāng)然，各雜志有自己的標(biāo)準(zhǔn)，本人并沒有抱怨的意思，大家都是在盡自己的本分。當(dāng)然想把這個想法實現(xiàn)，但大家也可以想象到其中所需要的資金和精力方面的投入。一個好的idea應(yīng)該也是有用的，同時一個好的理論需要大家的努力，一個人的力量是有限的。從有這個想法（銅氧離子鍵位置差異導(dǎo)致離子電荷分布不均勻），到把它定型為一個配對機制，已經(jīng)有兩年多的時間，中間有許多彎路，而有用的想法往往是一時的靈感。因為感覺到其對新型超導(dǎo)材料設(shè)計方面的潛能，所以希望更多人來評判和研究，畢竟成功的話其收益也是豐厚的。一個證明了其正確性的想法，應(yīng)該也算一個完整的工作吧。現(xiàn)在每天有那么多的文章發(fā)表，真正對社會產(chǎn)生影響的又有多少呢？許多也不過是對已有知識的補充和積累。 |
8樓2013-04-21 21:09:11
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10樓2013-04-22 18:01:33
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