近绝对零度下，单独打开和关闭电子属性，其量子现象可以单独解释

cdixeji

复杂材料的性能往往由几种电子性能的相互作用决定，科学家现在已成功地解决了这一乱局：只有在极低的温度下才有秩序。在维也纳理工大学，材料被冷却到几乎接近绝对零度，因此电子占据不同的状态相当随机，显示出一定的规律。但即使是这样的极冷电子行为也很难理解，一方面因为电子之间相互影响很大，不能单独描述，另一方面因为不同的电子特性同时发挥作用。

然而，现在维也纳理工大学的实验使这一认识变得更加容易：它有可能影响电子各自不同的特性。因此，紧密交织的量子现象可以单独理解，其研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。假设有一大袋棋子，把它们一个接一个地放在棋盘上，直到放满了为止。创建有序模式有不同的方法：例如，总是可以交替放置白色和黑色块，也可以忽略颜色，交替放置骑士和车，或者考虑更复杂的顺序模式，结合颜色和图形类型。

这与固体中的电子相似：就像在棋盘上一样，电子的位置是有规律地排列，就像棋子一样，电子有不同的属性，可以用来创造秩序。电子最简单的特性是电荷——电荷负责电流的流动。然而，所有电子的电荷都是一样。如果考虑电子自旋，事情会变得更有趣，对于自旋，总是有两种不同的可能性，磁性是由固体中电子自旋的规则排列决定。然而，对于局域电子，还有另一个性质，另一个自由度，它起着重要的作用，那就是轨道自由度。如果一个电子被束缚在某个原子上，就可能有不同的空间排列。

量子物理学允许电子和原子之间有不同的几何关系——这也允许固体中有序的结构，例如许多相同的原子排列在晶体中，并且每个原子都有一个处于相同轨道状态的电子。研究了一种由钯、硅和铈组成的材料，并专注于铈原子上的电子，以及可以在晶体中自由移动的传导电子。在导电电子的帮助下，可以影响铈原子中电子的顺序，包括它们的自旋自由度和轨道自由度，这是通过屏蔽来实现的。传导电子实际上可以隐藏固定电子的自旋和轨道状态，这被称为近藤效应，这意味着秩序已经不可能了。

正如现在所显示的，借助于微小的磁场变化，这两个自由度的顺序可以在非常低的温度下分别打开和关闭。量子系统的秩序在某些情况下崩溃或重新出现的事实并不新鲜，但有一个系统，可以根据在高温下紧密交织的两个不同自由度，分别启动和关闭顺序，这就相当了不起。这种可能性现在可以帮助发现复杂材料的特别有趣特性，有理由认为，轨道自由度在非常规超导现象中也扮演着重要角色，现在有了一种新的仪器，可以更好地理解这种技术上的重要影响。