Фізики з Китаю, США та Туреччини пояснили зсув піку Друде в дивних металах у рамках квантово-акустичного формалізму. Згідно з їхньою теорією, цей зсув відбувається через динамічний безлад кристалічної решітки. Дослідження опубліковане в журналі Physical Review Letters.
До 80-х років минулого століття електронний транспорт у металах успішно описувався теорією Пауля Друде, розробленою ще в 1900 році. Однак у 1986 році вчені виявили купрати – матеріали, властивості яких не пояснювалися наявною теорією. Пізніше клас таких речовин стали називати дивними металами. Порівняно з діелектриками, електрони в дивних металах уже вільні, проте їхня рухливість нижча, ніж у звичайних металах. Ці матеріали мають цікаві властивості – зокрема, купрати демонструють вкрай високі температури надпровідності за нормального тиску. Тому вчені спробують розробити теорію для опису їхньої поведінки.
Однією з таких теорій може стати квантова акустика – порівняно новий напрям, у межах якого фізики розглядають явища на рівні окремих коливань кристалічної решітки – фононів. Цей формалізм фізики раніше вже використовували, наприклад, щоб описати ефекти, що виникають між кубітом і механічними резонаторами.
Йоонас Кескі-Раконен (Joonas Keski-Rahkonen) з Гарвардського університету спільно з фізиками з Китаю, США та Туреччини досліджував поведінку дивних металів у рамках квантово-акустичного формалізму. Вони розглянули взаємодію електронів із кристалічною решіткою дивних металів, як поле пагорбів і долин потенціалу деформації, що змінюється і поширюється. Вчені припустили, що електрони рухаються і розсіюються в цьому полі.
Фізики чисельно розрахували відповідну до їхньої теорії оптичну провідність для трьох прототипів дивних металів – LSCO, Bi-2212 і Sr3Ru2O7 – у широкому діапазоні температур. Для цього вчені використовували загальну формулу Кубо – теоретичну конструкцію для розрахунку лінійних функцій відгуку в квантових і класичних фізичних системах.
У результаті вчені показали, що зсув максимуму оптичної провідності – піку Друде – у дивних металах при підвищенні температури можна описати за допомогою квантово-акустичної теорії. Розрахунки вчених збіглися з результатами експериментальних робіт.