在金屬中，電子的運動通常被認為是擴散性的，各自為政——換句話說，它們不會整齊劃一地運動。
現在科學家們發現了一種金屬，在這種金屬中，通過與被稱為聲子的準粒子相互作用——這些聲子產生于晶體結構的振動，電子實際上以一種類似于流體的方式流動，就像管道中的水一樣。
這導致電子在其運動中從擴散(顆粒狀)轉向流體動力(液體狀)行為。
研究小組報告說，導致這種行為的金屬超導體是鈮和鍺的合成物，被稱為二聚體(NbGe2)。它有可能成為新型電子設備的原料。
"我們想檢驗一下最近對'電子-聲子流體'的預言。"波士頓學院的實驗物理學家Fazel Tafti說。
"通常情況下，電子被聲子散射，這導致了電子在金屬中通常的擴散性運動。但有新理論表明，當電子與聲子強烈互動時，它們將形成一個聯合的電子-聲子液態。這種新型液體將在金屬內部流動，與水在管道中流動的方式完全相同。"
三種實驗方法證實了Tafti和同事們提出的電子-聲子流體假說。首先是測量金屬的電阻率，這表明其電子的質量比通常預期的要高。
其次，拉曼散射激光分析表明，NbGe2的振動由于電子的不尋常流動而發生了變化，最后，X射線衍射技術揭示了該金屬的晶體結構。
電子的質量比它應該有的大三倍，一種被稱為量子振蕩的材料映射方法顯示：電子和聲子正在引起不尋常的行為。
"這確實令人驚訝，因為我們沒有想到在一種看似簡單的金屬中會有如此'重的電子'。最終，我們了解到強電子-聲子相互作用是導致重電子行為的原因。因為電子與晶格振動或聲子的相互作用很強，它們被晶格'拖動'，看起來好像它們獲得了質量，變得很重。"
目前，人們對電子-聲子液體的想法有很大的研究興趣，即使目前還不完全清楚其對未來的電子工具和通信系統可能產生的影響。
這項新工作為未來的研究制造了大量有趣選項。下一步，研究人員希望找到與NbGe2有相同表現的其他材料，并致力于控制電子的流體流動，以用于未來的應用。
"在金屬中，電子-聲子散射會釋放電子的動量，而聲子和電子之間的永久動量交換可能會保存總動量并導致電子-聲子耦合液體。這樣的物質階段可以成為觀察電子流體力學的平臺。"
這項研究已經發表在《自然通訊》上。
https://www.sciencealert.com/in-this-new-metal-electrons-flow-like-a-fluid
