據外媒報道，在一個將給理論家帶來很多思考的發現中，一個由日本理化學研究所科學家組成的團隊在向一種被稱為莫特絕緣體的材料中注入電子時觀察到了一種意想不到的反應。這一觀察有望讓物理學家對這種材料有新的認識，它與高溫超導體密切相關。
大塊的硅和莫特絕緣體都不導電，但原因卻非常不同。在硅中，電子被緊緊地束縛在原子上，需要大量的能量才能成為移動的傳導電子。相反，在莫特絕緣體中，電子可能沒有與原子緊密結合，但它們的運動反而受到相互排斥的限制。
莫特狀態的出現來自於電子之間的相互作用，導致了不尋常的特性。日本理化學研究所新興物質科學中心（CEMS）的Christopher Butler說：“莫特絕緣體中電子的少量過剩或不足可以導致高溫超導性，這在未來可能具有巨大的實用價值。在莫特絕緣的二硫化鉭中，電子不是在每個原子上定位，而是在預先存在的’電荷密度波’的波峰上。由於電荷密度波相當微妙，莫特狀態可以很容易地被調整。”
但是，為了利用這種莫特絕緣狀態和承載它的電荷密度波的潛力，科學家需要更好地了解連接它們的物理學。
現在， Butler和三位同事（都在CEMS）利用掃描隧道顯微鏡的尖端向莫特絕緣體添加了過量的電子，並觀察到了一個令人驚訝的反應–隧道光譜顯示了一個意外的特徵，一個在離子晶格中掀起振動的不同狀態。
莫特絕緣體的傳統理論模型預測，該光譜應該是平滑的和不描述的。“最令人驚訝的是，我們在隧道光譜測量中看到了如此意外的特徵，”Butler說。“它們可能表明有些事情正在發生，超出了通常理論的範圍。”
Butler指出，一些理論計算確實預測了與他的團隊所看到的類似的尖銳特徵，但它們涉及到被稱為類粒子的粒子狀實體，這是有爭議的，因為它們被認為不存在於真正的莫特絕緣體。Butler說：“對於這一觀察，有一些競爭性的解釋，爭議性較小。但是如果最終發現表明類粒子存在的計算結果是正確的，它可能會動搖對莫特絕緣體的理論理解。”