“恶魔”粒子首次现身

    理论预测67年后，美国和日本的科学家首次在钌酸锶内部发现了名为“恶魔”的粒子。这一发现或可解释为什么某些材料是超导体，并有助于科学家寻找新的超导材料。

    该粒子是一种等离子体激元，产生于名为等离子体的带电粒子。当电子从原子中自由“漂浮”出来时，就会形成等离子体。等离子体激元是等离子体内的集体振动，其行为就像一个粒子，这种“准粒子”在金属反射和吸收光等方面发挥关键作用。

    1956年，美国物理学家大卫·派因斯首次提出了一种由两种不同能量的等离子体以不同频率振荡产生的等离子体激元，称其为“独特的电子运动”或“恶魔”，并预测它将具有多种特性：对光不可见、电中性、行为表现类似声音等。这些特征有助于揭示超导性，以及金属纳米颗粒与光如何相互作用。

    在最新研究中，科研团队首次在钌酸锶这一超导晶体内发现了“恶魔”。为做到这一点，他们将电子从晶体上弹开，并以极高精度测量其获得或损失的能量，然后利用这一微小的能量变化计算晶体内“恶魔”的动量，结果与派因斯的预测非常吻合。

    研究人员表示，“恶魔”也应该存在于其他许多金属材料中，只需要这种金属拥有两组以不同频率振动的不同能量的电子，而包括高温超导体氢化镧在内的很多材料都拥有这些特征。

    （《科技日报》8.11 刘霞）