新发现的现象显示电子可以比预期的快速移动

在该图示中，橙色表面表示获得电子移动所需的潜在能量，并且中心处的“谷”表示收缩部分。

一项新的研究表明，通过一块金属中的狭窄收缩的电子可以比预期移动得多，并且如果有更多的话，它们会更快地移动 - 看似矛盾的结果。

MIT和以色列的物理学家的新发现表明，在某些专业条件下，电子可以通过比传统理论更容易地通过传统理论更容易地通过狭窄的开口来速度。

这种“超负持量”流动类似于流过收缩开口的气体的行为，然而，它在量子 - 机械电子流体中进行，MIT物理教授Leonid Levitov表示，这是一个描述本周出现的发现的纸张的高级作者在国家科学院的诉讼程序中。

在这些收缩通道中，是否用于通过管或电子穿过一部分窄到一点的金属的气体，事实证明，Merrier：大束气体分子或大束电子，比通过相同瓶颈的较小数字移动得更快。

行为似乎是矛盾的。这就是虽然一件事曾经在门口挤出门口的人一样发现他们可以比一个人透过一个人闲着，但畅通无阻。但科学家们已经知道了近一个世纪，这正是通过微小开场的气体发生的事情，并且可以通过Levitov说简单，基础物理来解释该行为。

在给定尺寸的通道中，如果有很少的气体分子，它们可以直线行进。这意味着他们随意移动，他们中的大多数都会迅速击中墙壁并反弹，在过程中向墙上失去一些能量，从而每次打击时都会减慢。但随着批次的分子批次，他们中的大多数将比他们撞到墙壁的频率更频繁地撞到其他分子。与其他分子的碰撞是“无损”，因为碰撞的两种颗粒的总能量被保存，并且没有发生整体放缓。“天然气中的分子可以通过”合作“来实现他们无法忽视的东西，”他说。

随着通道中的分子密度上升，他解释说：“即使粒子密度上升，你达到了将气体所需的流体压压力推动的点。”简而言之，奇怪的就像它似乎一样，拥挤使分子加速。

研究人员现在报告的类似现象，当他们通过窄块金属时控制电子的行为，在那里它们在流体状的流动中移动。

结果是，通过金属中足够窄的点状收缩，电子可以以超过被认为是基本限制的速率流动，称为Landauer的弹道极限。因此，该团队已被称为“超负持量”流动的新效果。这代表了金属的电阻的大幅下降 - 尽管它比在超导金属中产生零阻力所需的掉落得多。然而，与需要极低温度的超导性不同，即使在室温下也可能发生新的现象，因此可以更容易地实现电子设备中的应用。

实际上，随着温度升高，现象实际上增加。与超导性相比，Levitov说，超负持量的流动“通过温度辅助，而不是受到它的辅助。”

通过这种机制，Levitov说，“我们可以克服这个边界，每个人都认为对电导可能有多高的基本限制。我们已经表明，人们可以做得更好。“

他说，虽然这种特定论文纯粹是理论，但其他团队已经证明了其基本预测。虽然在类似情况下在流动的气体中观察到的加速可以达到十倍或更大的加速，但仍有待观察能够实现该幅度的改进以进行电导率。他说，即使在某些电子电路中的抵抗力的适度降低也可能是一个显着的改善。

“这项工作是谨慎，优雅，令人惊讶的 - 所有高质量研究的标志，”斯坦福大学物理学教授David Goldhaber-Gordon说，他们没有参与这项研究。“在科学中，我觉得困惑的现象让我们的直觉始终有用，在拉伸我们的意义上。这里，如果电子彼此偏转而不是自由行进，则更多电子可以通过孔径拟合的想法，而是完全违反直觉，实际上与我们习惯的相反。Levitov和同事们发现这种系统的执行情况尤其如此简单的规则是特别的。“

虽然这项工作是理论上的，Goldhaber-Gordon补充道，“测试Levitov的简单醒目的预测实验将在石墨烯中实现真正令人兴奋和可言。… 研究人员已经想象基于弹道电子流构建新型的电子开关。Levitov的理论见解，如果实验验证，与这个想法非常相关：超负持续的流量可以允许这些交换机比预期的更好（或者可以表明他们无法正常工作）。“

本文的领先作者浩宇郭是一位刚刚刚刚抵达麻省理工学院的初级，当他开始对该项目的工作时，北京大学的第二年转移学生 - 本科的一个不寻常的成就水平，特别是刚刚获得的Levitov说，抵达校园。郭通过麻省理工学院的本科研究机会计划或乌克来研究该项目。

该团队还包括MIT和Gregory Falkovich的ekin ilseven，于以色列的韦霍维多威威斯曼研究所的物理学教授。

学习：粘性电子流量的高于轰动的导电