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

Атмосфера Земли просачивается на Луну — Nature Communications сегодня в 0:15
В атмосфере Земли нашли утечку: оказалось — Луна дышит нашим воздухом миллиарды лет

Часть атмосферы Земли миллиарды лет утекает на Луну. Новое открытие показало, как именно магнитное поле помогает переносить земные частицы через космос.

Читать полностью »
Очиститель воздуха Blueair Blue Signature подешевел до 23 500 ₽ — Live Science вчера в 23:10
Дом дышит, как лес после дождя: техника, которая заставляет воздух ожить

Очиститель воздуха Blueair Blue Signature стал ещё доступнее: мощный, стильный и почти бесшумный прибор теперь можно купить дешевле.

Читать полностью »
Зафиксирован двойной взрыв звезды с гравитационными волнами — астрономы Caltech вчера в 19:03
Сначала распалась, потом столкнулась сама с собой: странный взрыв в космосе пугает астрономию

Астрономы сообщили о необычном двойном взрыве звезды, который может оказаться первой в истории "superkilonova" и изменить модели звёздной эволюции.

Читать полностью »
Дежавю чаще встречается у впечатлительных людей — Pravda.Ru вчера в 16:39
О чём предупреждает дежавю? Психолог объяснила, когда стоит насторожиться — нервная система сигналит

Почему кажется, что происходящее уже случалось? Психиатр объяснила, когда дежавю — просто игра памяти, а когда сигнал тревожной психики.

Читать полностью »
Животные выбирают лидера по уровню энергетики — ветеринар Шеляков вчера в 16:29
Животные сердцем видят то, что скрыто от глаз: как питомцы выбирают своего человека

Почему кошки и собаки выбирают лидером только одного человека? Ветеринар объяснил, как внутренняя энергия влияет на доверие питомцев.

Читать полностью »
Пандемия изменила строение клювов у североамериканских птиц — PNAS вчера в 15:45
Эволюционировали с революционной скоростью: как пандемия изменила клювы и поведение городских птиц

Во время пандемии природа воспользовалась паузой. Ученые заметили, что городские птицы изменили форму клюва — и это может быть началом новой эволюции.

Читать полностью »
Опоздание на деловую встречу может стоить репутации — эксперт по этикету Коломацкая вчера в 15:34
Даже извинения не спасут: чем заканчивается опоздание на важную встречу

Специалист по этикету Надежда Коломацкая рассказала EcoSever, чем может обернуться опоздание на деловую встречу.

Читать полностью »
Синдром отложенной жизни связан со страхом перемен — психолог Пузырев вчера в 14:25
Начну с понедельника: главный самообман, из-за которого счастье так и не наступает

Почему люди ждут понедельника, чтобы начать новую жизнь? Психолог объяснил, как страх перемен и стремление к равновесию мешают жить сейчас.

Читать полностью »