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超导“小时代”之二十八:费米海里钓铁鱼

  • 摘要: 凝聚态物理学研究中同样有类似“太公钓鱼”的活动——费米海中钓鱼,何解?我们知道在固体材料里面,有纷繁复杂的“原子八卦阵”——原子晶格结构。自然也存在许许多多的电子,并不是所有的电子都会老老实实陪伴孤独的原子们,而不少电子是能够远离原子的约束到处乱跑的。能走动的电子数目之多,以至于可以用“电子海洋”来形容,能量最低的电子喜欢沉在海底,能量最高的电子喜欢浮在海面。因为电子属于费米子,服从费米—狄拉克统计规律,故而俗称电子海洋为“费米海”。费米海里的“鱼”其实就是各种电子相互作用状态,它们一旦钓离海面,就可以成为“准粒子”——带着相互作用“海水”的电子。固体材料中的电子感受到的相互作用非常复杂,准粒子也是千奇百怪。在费米海里钓鱼,不仅是愿者上钩,而且是变幻莫测。钓上来的,可以是五边形的“准晶鱼”、吃了磁杂质的“近藤鱼”、自带指南者的“磁性鱼”、两两配对的“超导鱼”等等(图1)。

     

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