电子“超常”跃迁有助研发新材料

新华社堪培拉3月19日电(记者赵波)澳大利亚国立大学19日表示，其研究人员组成的国际研究小组已经探测到超出正常轨道的电子。这项成就可用于开发基于超导体和其他材料的下一代电子器件。

通常，电子在特定的轨道上围绕原子核运动，就像行星围绕太阳运动一样。然而，研究小组在实验中发现电子瞬间转移到更高的能量轨道。

研究小组拍摄了氢分子中电子对的精确快照。他们用X射线束从分子中打出一个电子，导致两个原子分离。因为分子中的两个电子纠缠在一起，被剔除的电子携带了另一个电子的精确量子态信息。实验表明，基态轨道中的一对电子瞬间同时跃迁到能量更高的轨道，这是量子关联的一个例子。

项目合作研究员、澳大利亚国立大学物理与工程学院教授阿纳托利·海菲兹(Anatoly Heifetz)表示，很难观察分子内部深处的电子运动。研究人员没想到会观察到如此罕见的现象。可以说，这种方法花了30年时间来验证量子理论预测的现象。

海菲兹说，电子之间的相关性通常很弱，很难观察到，但有些情况下会导致明显的电子异常行为，如超导性，这是高容量计算机记忆的基础。研究人员已经通过高灵敏度实验技术清楚地观察到了电子之间的异常运动，这是基于超导体和其他材料的下一代电子器件研究的一个重大突破。