美国科研人员首次在三维晶体中捕获电子

美国麻省理工学院的科研人员首次在三维晶体中捕获了电子，实现了电子“平带”状态。这种特定的三维晶体结构允许电子在相同能态中移动，而不是在原子之间跳跃。通过改变晶体中原子种类，可操纵这些“平带”使其进入超导状态。该研究成果发表在《Nature》上。

科研人员使用角分辨光电子能谱（ARPES），克服了三维材料表面不规则性的障碍，测量了合成晶体样品上数千个电子的能量，发现大多数电子在三维晶体中具有完全相同能量，证实了三维材料的平带态。科研人员继续使用不同元素（铑和钌代替镍）合成具有相同几何形状的晶体，实验结果证实了科研人员预测，新合成的晶体中电子呈现平带状态，并且处于超导状态。这一发现为科学家探索三维材料中稀有电子态提供了一种新方法，为未来可能的技术应用，如超高效电力线、量子计算以及更快更智能的电子设备铺平了道路。

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