電子“超常”躍遷有助研發新材料

  ３月１９日電，澳大利亞國立大學１９日表示，該校科研人員所在的國際研究小組探測到躍遷到常規軌道之外的電子，這一成果可被用來開發基于超導體等材料的下一代電子器件。

常規情況下，電子在特定軌道圍繞原子核運動，就像行星圍繞太陽運動。但研究小組在實驗中探測到了電子瞬間躍遷到更高能的軌道。

研究小組對氫分子中的電子對進行了精確快照。他們用Ｘ射線束將其中一個電子從分子中敲除，導致兩個原子分離。因為分子中兩個電子糾纏在一起，被敲除的那個電子攜帶了關于另一個電子的精確量子態信息。實驗顯示，處于基態軌道的一對電子瞬間同時躍遷到了具有更高能量的軌道，這是量子關聯的例證。

項目聯合研究員、澳大利亞國立大學物理與工程學院教授阿納托利·海費茨教授說，深入分子內部觀測電子運動是非常困難的，科研人員沒想到能觀測到如此罕見的現象，可以說開發出這種驗證量子理論所預測現象的方法用了３０年。

海費茨說，電子間的關聯通常微弱到難以觀測，但某些情況會導致電子出現明顯的異常行為，如超導現象，這是高容量計算機存儲器的基礎。科研人員此次通過高靈敏度的實驗技術，清晰觀測到了電子間不尋常的運動，這對于研究基于超導體等材料的下一代電子器件是重大突破。