Владан Джурич Опубликована 10.05.2020 в 16:00

Физики впервые измерили электронную сжимаемость вигнеровского кристалла

Физики впервые измерили электронную сжимаемость вигнеровского кристалла

Вигнеровский кристалл редко используется в глубинных исследованиях, поскольку сам является достаточно редкой формой упорядоченных определенным образом электронов.

Американская исследовательская группа в первый раз в истории смогла провести измерения степени сжимаемости вигнеровского кристалла. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Physical Review Letters.

Известно, что вигнеровский кристалл формируется в углеродных нанотрубках. В ходе исследований было измерено взаимодействие частиц этого кристалла. После получения результатов измерений ученые сопоставили полученные данные с классической теорией вигнеровского кристалла.

Получение вигнеровского кристалла возможно в процессе разряжения или охлаждения газа электронов. В итоге получается вигнеровский кристалл, представляющий собой строгую упорядоченную систему электронов. Структура кристалла очень напоминает структурную модель кристаллической решетки.

В ходе экспериментов над уникальной структурой электронов у ученых возникли вопросы. Замороженное состояние электронов на основе низкой температуры укрепляет состояние кристаллической решетки. С другой стороны, укрепленная структура вызывает высокую степень разреженности электронов.

Напомним, что впервые вигнеровский кристалл был обнаружен американским исследователем в 1934 году. В честь физика Юджина Вигнера и был назван кристалл.

В итоге выяснилось, что получение такого кристалла на самом деле является достаточно сложным процессом. В лабораторных условиях физикам удалось получить вигнеровский кристалл только спустя более 40 лет после его обнаружения.

Ближе к 90-ым годам ученые смогли получить двумерный кристалл, а уже через некоторое время - одномерный вариант. В итоге измерить структуру кристалла оказалось еще сложнее.

Для того, чтобы проанализировать кристаллы, требуется разработать специальную технику, что и сделали американские физики. Из последних исследований известны результаты измерения расстояния между узлами кристаллов.

Исследователи сумели измерить также и электронную сжимаемость сложной структуры. Ранее ученым удавалось измерить показатели обратной сжимаемости на основе низких температур. Однако полученные результаты не согласовались с теорией вигнеровского кристалла.

Для того, чтобы изготовить кристаллы, использовались нанотрубки. Сами же нанотрубки были получены при осаждении газовой формы. Система была охлаждена до менее чем двух кельвинов.

Электроды присоединяли к концам трубки. Количество электронов в трубке специально ограничивали, чтобы получить точное значение электронной сжимаемости.

В целом же исследование ученых не считается чем-то новым. Однако это первый случай, где физикам удалось измерить сжимаемость очень сложной и редкой структуры. Впрочем, результаты исследования очень похожи на теорию электронного газа, где используется принцип обмена.

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Создан метаматериал, управляющий звуком в реальном времени — PNAS сегодня в 14:47
Мы вступаем в новую эру: создан материал, который думает быстрее человека — что может умная материя

Американские учёные создали метаматериал, который способен управлять звуком в реальном времени. Как работает эта технология и где её применят?

Читать полностью »
Скрытые вулканы признаны главной угрозой для Земли — Бирмингемский университет сегодня в 12:31
Вулканы готовят сюрприз: следующая катастрофа может начаться в месте, о котором никто не слышал

Ученые предупредили: наибольшую опасность для планеты несут не известные гиганты вроде Йеллоустона, а скрытые вулканы, способные проснуться в любой момент.

Читать полностью »
Euroatlas представила робота-акулу для защиты подводных кабелей — Новая Наука сегодня в 11:44
Охранять подводные кабели будет необычная акула: как цифровая экономика меняет правила игры

Новый подводный робот Greyshark от Euroatlas защитит подводные кабели. Узнайте о его возможностях и значении для безопасности интернета.

Читать полностью »
Остеопороз и диабет влияют на форму ягодичной мышцы — RSNA сегодня в 9:07
Хочешь знать всё о здоровье — смотри ниже пояса: как форма ягодичной мышцы указывает на диагноз

Изменения формы большой ягодичной мышцы могут служить индикатором заболеваний. Узнайте, как старение и диабет влияют на её форму.

Читать полностью »
Человеческая кожа улавливает объекты без прямого контакта сегодня в 8:19
Человек чувствует то, чего не касается: ученые открыли новое свойство рук человека

Новое исследование показывает, что руки способны ощущать предметы даже без физического контакта. Разбираем, как работает феномен дистанционного осязания и почему он может изменить представления о человеческих чувствах.

Читать полностью »
Китайские учёные рассчитали вклад болот в удержание углерода сегодня в 4:21
Молчаливые стражи климата больше не выдерживают удар: почему тропики уже не спасают мир от перегрева

Учёные создали первую глобальную карту углеродного баланса болот. Почему тропики теряют свои климатические преимущества?

Читать полностью »
Связь подземных архей с марсианским метаном оценили учёные вчера в 22:10
Марс мог быть не таким уж пустынным: подземные жители на Земле намекают на неожиданную правду

Учёные обнаружили микробные сообщества, способные вырабатывать метан, и их выводы могут изменить представления о возможной жизни под поверхностью других планет.

Читать полностью »
Учёные выявили генетические причины ДЦП вчера в 20:23
Когда снимки чистые, а диагноз остаётся: исследование показало тайную роль генетики в развитии ДЦП

Новое исследование eBioMedicine показало, что ДЦП часто связано не с родовой травмой, а с генетическими причинами. Учёные изучили более 300 случаев и объяснили, какие механизмы стоят за развитием заболевания.

Читать полностью »