贗能隙是正常相中電子元激發(fā)譜的能隙，實(shí)驗發(fā)現贗能隙和超導能隙具有相同的對稱(chēng)性。

基本介紹

物理學(xué)家首次在磁性材料中觀(guān)察到贗能隙（pseudogap），而贗能隙以前只在高溫超導體中才能看到。這一研究成果打破了以前的看法，表明贗能隙并不唯一存在于高溫超導體中；而且電子和晶格振動(dòng)的相互作用在這些材料中起了重要的作用，這種看法也與當前的認識完全不同。

超導即材料內部無(wú)電阻，將超導材料冷卻到超導轉變溫度以下便能觀(guān)察到這種現象，此時(shí)電子克服電子之間的庫侖斥力而形成庫珀對。根據低溫超導體BCS理論，這種庫侖對是電子與聲子（晶格的振動(dòng)）相互作用的結果。

大多數的高溫超導體由銅氧層構成，超導轉變溫度可達138K。高溫超導于1986年在銅酸鹽材料中被發(fā)現，關(guān)于高溫超導體的超導機制一直是凝聚態(tài)物理中最具挑戰的難題之一，迄今為止一般認為與聲子無(wú)關(guān)。

超導體的特征之一是具有能隙，用來(lái)打破庫侖對使之成為單個(gè)自由電子。然而在20世紀90年代中期物理學(xué)家在銅酸鹽高溫超導材料中發(fā)現了與低溫超導體相似的能隙，稱(chēng)為“贗能隙”；同時(shí)也發(fā)現高溫超導體的其它電學(xué)性能隨著(zhù)動(dòng)量空間方向的改變而變化。上述這兩個(gè)特征一直被認為是高溫超導體所具有的獨特特征。

然而，斯坦福大學(xué)的沈志遜和他的美國、加拿大、日本和荷蘭的研究伙伴目前在金屬亞錳酸鹽化合物中觀(guān)察到贗能隙，該化合物含有鑭、鍶、錳、氧元素，這是一種與高溫超導完全不同的材料。這種材料具有龐磁阻效應，當把該材料冷卻到某一臨界溫度時(shí)，材料變?yōu)殍F磁體，同時(shí)伴隨著(zhù)電阻的大幅度降低。

沈志遜研究小組使用角分辨光電發(fā)射能譜（ARPES）測量電子的速度和散射速率與能量的關(guān)系函數。測得的能譜顯示鐵磁相中電子的運動(dòng)與晶格振動(dòng)有著(zhù)密切的關(guān)系；而且能譜隨著(zhù)動(dòng)量空間的改變而變化，顯示出與高溫超導體相似的贗能隙特征。這一研究成果意味著(zhù)贗能隙并不只存在于超導體中，而是所有相變金屬氧化物的一個(gè)共有特征?？茖W(xué)家也許不得不重新考慮高溫超導中聲子的作用。