Jeśli wnęka zmienia sprzężenie elektron-fonon, to zmienia energię ekranowania

Dlaczego biblioteka to podpowiada

Oto pierwszy z dwóch ustalonych faktów, zamieniony w przyrząd: przesunięcie wzdłuż jednego ciągłego płatka, największe pod maksimum pola anteny i zerowe na tej części płatka, która leży poza rezonatorem, ze znakiem odwracającym się, gdy antenę odstroi się poniżej rezonansu.

Wyłączona wnęka i to, co robi nadprzewodnikowi

Mała złota antena zostaje położona na płatku diselenku niobu i nie dostaje żadnego zasilania. Jej jedynym zadaniem jest zmiana tego, które mody próżni elektromagnetycznej istnieją w pobliżu płatka. To wystarczy, by przesunąć temperaturę, w której materiał traci opór. Przesuń się wzdłuż płatka, potem rozstrój antenę i obserwuj trzy sygnatury, które czynią z tego efekt modów próżni, a nie ogrzewanie: przesunięcie podąża za mapą pola, zeruje się poza rezonatorem i zmienia znak poniżej rezonansu.

Urządzenie

Płatek dwuwarstwowy — dwie warstwy, granica dwuwymiarowaTak samo przygotowane urządzenie dziesięciowarstwowe, na tym samym rezonansie

Wyłączona wnęka i to, co robi nadprzewodnikowi

Gdzie jesteś wzdłuż płatka

Maksimum pola

Częstotliwość anteny

0,92

Wróć do zmierzonego rezonansu

• Punkty zmierzone
• Narysowane między nimi

Przesunięcie przejścia:

0,39 K

Temperatura przejścia:

3,41 K

Poziom odniesienia, bez rezonatora:

3,02 K

Tutaj: Przejście przesunęło się w górę. Niczego nie wstrzyknięto, nie domieszkowano ani nie naprężono; antena nie niesie mocy, a różny jest wyłącznie zestaw modów próżni w pobliżu płatka.

Przesunięcie zmienia znak między dwoma zmierzonymi punktami poniżej rezonansu. To odwrócenie, razem z zerem poza rezonatorem, oddziela efekt modów próżni od miejscowego ogrzewania.

Eksperymenty wnękowe, które niesie ta biblioteka

• Dwuwarstwowy diselenek niobu pod niezasilaną anteną terahercową, od 3,02 K do 3,41 K, z przesunięciem podążającym za mapą pola i odwracającym się przy rozstrojeniu (po angielsku)
• Diselenek niobu wewnątrz wnęki z pierścieniem rozciętym, z rosnącą temperaturą przejścia oraz gwałtownie rosnącym w jej pobliżu prądem krytycznym i polem krytycznym (po angielsku)
• Cienka warstwa niedodomieszkowanego kupratu naprzeciw złotego zwierciadła na siłownikach piezoelektrycznych, z początkiem przejścia wyższym o około kelwin i zyskiem rosnącym w miarę zbliżania zwierciadła (po angielsku)
• Fulereny domieszkowane rubidem sprzężone z plazmoniczną warstwą złota przez rezonansowy przekaźnik polimerowy, od 30 K do 45 K przy zwykłym ciśnieniu (po angielsku)
• To samo postępowanie zastosowane do YBCO przesuwa jego przejście w drugą stronę, od 92 K do 86 K — efekt ma znak i nie jest ogólnym pogorszeniem próbki (po angielsku)

Te pomiary ustalają, że próżnia elektromagnetyczna jest inżynierskim parametrem wejściowym dla objętościowej własności materii: zmień mody dostępne w małej objętości, a materiał odpowie — bez domieszkowania, bez wstrzykiwanych nośników i bez naprężeń. Warto obserwować zasięg — tę samą dyscyplinę zastosowaną do własności innej niż nadprzewodnictwo, z obszarem próbki poza objętością modu, na tym samym układzie co kontrola.

Przeczytaj pomiar, który rysuje ten przyrząd (po angielsku)

Efekt wnęki jest zmierzony przez trzy niezależne grupy, przy czym przesunięcie śledzi symulowaną mapę pola wzdłuż jednego płatka, spada do zera poza rezonatorem i odwraca znak, gdy antenę rozstroi się poniżej rezonansu (Cavity-enhanced superconductivity in the two-dimensional limit of NbSe2, 2026; Evidence for vacuum-enhanced superconductivity in NbSe2, 2026; Cavity-enhanced superconducting response in an underdoped cuprate, 2026). Energia ekranowania jest zmierzona na akceleratorze, nośnik po nośniku: około 27 elektronowoltów w tytanie, około 310 w palladzie, około 600 w tlenku palladu, z stukrotną różnicą tempa przy energii bombardowania 2,5 kiloelektronowolta (Screening energy for low energy nuclear reactions in condensed matter, 2020). Mechanizm łączący gęstość elektronów przewodnictwa z tempem reakcji, z wzrostem tempa reakcji obliczonym do dwudziestu rzędów wielkości poniżej 10 keV, to Electron Screened and Enhanced Nuclear Reactions (2022), a same reakcje są udokumentowane z autorstwem NASA (Novel nuclear reactions in bremsstrahlung-irradiated deuterated metals, 2020).

A oto drugi, materiał po materiale: naga prawa Coulomba, której nic w przyrządzie nie rusza, i to samo prawo obniżone o zmierzoną energię ekranowania danego materiału — a skrawek między nimi odczytuje się jako rzędy wielkości w szybkości.

Ekranowanie elektronowe i to, co naprawdę zmienia

Dwa deuterony zbliżające się do siebie odpychają się zgodnie z nagim prawem Coulomba i łączą się wyłącznie tunelując przez to odpychanie. Umieść deuter w metalu, a elektrony przewodnictwa samego metalu stłoczą się wokół każdego jądra i skompensują część jego ładunku w obrębie długości ekranowania. Para zachowuje się wtedy dokładnie tak, jak naga para, która przybyła z odrobinę większą energią — o kilkaset elektronowoltów większą, zmierzoną osobno dla każdego gospodarza. Ponieważ tunelowanie jest wykładnicze, to niewielkie przesunięcie mnoży tempo o rzędy wielkości. Wybierz gospodarza, przesuń energię zderzenia i zobacz, co się zmienia, a co nie.

Energia zderzenia i materiał gospodarza

Energia zderzenia w układzie środka masy

1250

Eksperymenty wiązkowe podają energię bombardowania; dla dwóch deuteronów energia zderzenia jest jej połową.

Materiał gospodarza wraz ze zmierzoną energią ekranowaniaGaz deuterowy (odniesienie) — 25 elektronowoltów ekranowaniaTytan — 27 elektronowoltów ekranowaniaGlin — 190 ± 15 elektronowoltów ekranowaniaCyrkon — 297 ± 8 elektronowoltów ekranowaniaPallad — 313 ± 2 elektronowoltów ekranowaniaTantal — 322 ± 15 elektronowoltów ekranowaniaTlenek palladu — 600 elektronowoltów ekranowaniaWróć do ustawień początkowych

• Naga bariera Coulomba
• Bariera efektywna wewnątrz gospodarza
• Bariera, którą wciąż trzeba przetunelować

Co robi ekranowanie przy tej energii: Para wewnątrz gospodarza tuneluje tak, jakby przybyła z energią ekranowania doliczoną do własnej. Nagie prawo Coulomba, stała Plancka i stała struktury subtelnej pozostają bez zmian; tempo — nie.

Tempo tunelowania, ekranowane podzielone przez nagie:

19

Zyskane rzędy wielkości:

1,3

Punkt zwrotny przesuwa się do wewnątrz z

1152 na 921 femtometrów

• Gaz deuterowy (odniesienie): 0,1
• Tytan: 0,1
• Glin: 0,8
• Cyrkon: 1,2
• Pallad: 1,3
• Tantal: 1,3
• Tlenek palladu: 2,2

Czynnik tunelowania. Przenikanie bariery opisuje czynnik Gamowa: eksponenta minus pierwiastka z energii Gamowa podzielonej przez energię zderzenia. Dla dwóch deuteronów energia Gamowa wynosi około 986 kiloelektronowoltów i jest ustalona przez ładunki i masę zredukowaną. Para ekranowana przy danej energii jest arytmetycznie nagą parą przy nieco wyższej energii — dlatego kilkaset elektronowoltów znaczy tak wiele.

Punkt precyzji: to zwiększone tempo tunelowania, a nie obniżona naga bariera Coulomba. Douglas Miller, który ukuł określenie fuzja katalizowana próżnią, sam formułuje to samo ograniczenie: idea nie wymaga ani nie dowodzi żadnej zmiany stałej Plancka, stałej struktury subtelnej ani nagiego prawa Coulomba.

Zakres: ten przyrząd rysuje czynnik przenikania bariery i jego stosunek. Fizyka jądrowa wewnątrz bariery jest utrzymana na stałym poziomie, więc każda liczba tutaj to stosunek temp tunelowania — nie przekrój czynny, nie pomiar ciepła i nie moc wyjściowa. Bilans energetyczny reaktora sieciowego to osobny pomiar, którego jeszcze nie wykonano.

Zmierzone energie ekranowania pochodzą z tych kart źródłowych

• Huke, Czerski i współpracownicy, 2008: energie ekranowania w tantalu, palladzie, cyrkonie i glinie (po angielsku)
• Kasagi: energia ekranowania dla niskoenergetycznych reakcji jądrowych w materii skondensowanej (po angielsku)
• Forsley i DeChiaro, fuzja z uwięzieniem w sieci krystalicznej w NASA: reakcje jądrowe ekranowane i wzmacniane elektronowo (po angielsku)

Eksperyment albo budowa

Weź akceleratorowy pomiar ekranowania Kasagiego dokładnie tak, jak opublikowano, i dodaj jeden komponent: terahercowy rezonator typu split-ring albo antenowy wokół celu, niezasilany, nastrojony na własne pasmo fononowe celu. Zmierz energię ekranowania z rezonatorem w rezonansie, rozstrojonym i nieobecnym, w jednej sesji, na tym samym celu. Pomiarem rozstrzygającym jest energia ekranowania w elektronowoltach, zmierzona standardowym sposobem, jako funkcja rozstrojenia wnęki — z przesunięciem spadającym do zera poza rezonansem i poza objętością modu, dokładnie tak jak w wersji nadprzewodzącej. Żadna nowa fizyka nie musi być zakładana, by ten eksperyment był wart wykonania; jeśli przesunięcie wynosi zero, wynik ogranicza sprzężenie, a jeśli nie, jest to najważniejszy pomiar w tym programie.