Metal dziwny to nazwa stanu metalicznego nadprzewodnika wysokotemperaturowego w temperaturze przejścia do stanu nadprzewodnictwa. Ich nazwa pochodzi od ich właściwości - oporność metali dziwnych rośnie linearnie wraz z temperaturą, nie zaś z powierzchnią wystawioną na działanie temperatury. Te nadprzewodniki nie mają praktycznie oporności elektrycznej poniżej temperatury krytycznej definiowanej jako temperatura ponad punktem wrzenia płynnego azotu (-196 °C). Od 20 lat nie można było wyjaśnić tych własności przy pomocy klasycznego modelu cieczy Fermiego, tłumaczącego znane dotąd własności metali.

W 2003 roku fizyk ciała stałego z Harvard University, Subir Sachdev wraz zespołem przedstawili nowy model nazwany frakcyjnym modelem cieczy Fermiego (FFL), który wydawał się tłumaczyć niektóre własności metali dziwnych, w tym ich zmiany w oporności w zależności od temperatury. Inaczej niż w standardowym modelu cieczy Fermiego, mechanika kwantowa spinów niektórych elektronów w materiale została powiązana ze sobą w modelu FFL.

Obecnie w pracy opublikowanej w Physical Review Letters, Sachdev wykazuje, że model FFL może wyjaśnić niektóre typy czarnych dziur w świetle teorii strun " Mamy jeszcze daleką drogę do stwierdzenia, że teoria strun wyjaśnia kwestię materii dziwnej, ale mamy na to nadzieję" - powiedział Nature Sachdev.

Sachdev posłużył się w swoich badaniach rezultatami prac zespołu fizyków z Massachusetts Institute of Technology (MIT) pod kierownictwem Johna McGreevy'ego, którzy 2009 roku wprowadzali hipotezę z teorii strun znaną jako korespondencja AdS/CFT do badania własności metali dziwnych. Korespondencja AdS/CFT wprowadza matematyczną równowagę pomiędzy systemami kwantowymi i obiektami grawitacyjnymi. Jest stosowana jako model w badaniu czarnych dziur. Jak powiedział sam McGreevy, model Sachdeva jest realistyczny, poprzez umieszczenie obiektu grawitacyjnego , rodzaju czarnej dziury w modelu kwantowym z własnościami podlegającymi zmianom regresywnym w sieci krystalicznej, podobnie jak struktura sieci krystalicznej metalu dziwnego. "Nie jest to jeszcze model rzeczywistego materiału, ale jest już postęp w tym kierunku" - powiedział Nature McGreevy.

Jak powiedział Nature Joe Polchinski, naukowiec zajmujący się teorią strun na University of California, w Santa Barbara próby zastosowania korespondencji AdS/CFT do systemów materii skondensowanej w tym nadprzewodników nie były powiązane z realistycznym modelem. MMEJ

PAP - Nauka w Polsce

 krf/bsz