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平面國的電子
物理學
2021-08-01 帕達維奇－卡拉翰（Karmela Padavic-Callaghan）
研究人員在三維超導體中觀察到，電子只表現出二維特性
怪異的物理定律，主宰著一個隱藏的世界，這看似科幻小說的開頭。不過近來在一類完美導電的真實材料中，研究人員觀察到一個隱藏的扁平世界。他們發表在今年4月《美國國家科學院學報》的論文指出，電子在三維材料中能表現出彷彿只在二維空間中的特性。
我們身處在以長、寬和高構成的三維空間。科學家設計出極薄的材料，有效消除高度這個維度，但美國史丹佛直線加速器中心（SLAC）國家加速器實驗室的團隊並未採取這種做法。研究人員探究一種新型超導體（超導體應用於磁共振造影儀器、粒子加速器等），發現不尋常的現象；超導體內部電子能以零阻力流動。
他們以鋇（Ba）、鉛（Pb）、鉍（Bi）和氧製成三維的樣本，經由強大的量子顯微鏡檢查後發現，其中的電子無視第三維度，反而產生完全扁平的條紋。智利費代里科聖馬利亞科技大學的物理學家帕拉（Carolina Parra）說：「超導體中的電子在沒有發生任何物理或化學變化、也沒有特定結構的情況下，會自發塌縮到這個二維系統。」……
