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

Терапевт Чернышова: попытка лечить простуду алкоголем ухудшает состояние сегодня в 18:15
Алкоголь маскирует слабость: вот чем грозит лечение простуды спиртными напитками

Миф о том, что алкоголь способен лечить простуду, снова опровергнут врачами. Специалист рассказывает, чем рискован "прогревающий" эффект спиртных напитков во время болезни.

Читать полностью »
Найдена амеба, способная жить при 63 градусах Цельсия — New-Science.ru сегодня в 18:11
Огненная амёба разрушила границы возможного: в Калифорнии нашли существо, которому не страшен кипяток

Учёные нашли амёбу, растущую при 63 °C — это новый рекорд для эукариот. Как "огненная амёба" даёт подсказки для поиска внеземных организмов?

Читать полностью »
Зима даёт лучшее небо для наблюдений за Сатурном и Юпитером сегодня в 18:09
Северные ночи раскрывают секреты: вот как увидеть Сатурн и Юпитер в телескоп

Северные ночи идеально подходят для наблюдений за планетами. Разбираемся, как увидеть Сатурн и Юпитер в телескоп и какие нюансы важны на морозе.

Читать полностью »
Приём пищи в одиночестве приводит к хрупкости костей у пожилых — Appetite сегодня в 14:32
Еда в одиночестве опасна для пожилых: почему от неё ломаются кости — печальная правда

Одиночные трапезы могут повышать риски потери массы тела и ослабления костей у пожилых людей. Как социальные обеды помогают сохранить здоровье?

Читать полностью »
Биологи объяснили редкость блестящих цветов в природе — Science Advances сегодня в 13:49
Почему природа не любит глянец: биологи раскрыли тайну матовых красок живого мира

Учёные выяснили, почему матовые цвета доминируют в природе. Как глянец мешает выживанию?

Читать полностью »
Биомасса диких животных сократилась на 70% с 1850 года — Nature Communications сегодня в 12:32
Как планета стала нашей: учёные подсчитали, когда люди заняли главное место в биосфере Земли

Учёные из Института Вейцмана выяснили, что человечество движется по планете в 40 раз активнее всей дикой природы: биосфера теряет подвижность.

Читать полностью »
Археологи расчленили мумию Тутанхамона при извлечении тела — Livescience сегодня в 12:12
Фараон не хотел, чтобы его трогали: вскрытие гробницы превратилось в акт насилия над историей

Сто лет спустя правда о вскрытии гробницы Тутанхамона шокирует: ради славы археологи разрезали мумию горячими ножами, скрыв разрушения от мира.

Читать полностью »
Зумеры и альфа по разному интегрированы в цифровую среду сегодня в 10:15
Поколение, которое хочет стабильности, и поколение, которое требует мгновенных результатов: чем они всё-таки схожи

Исследователи ПНИПУ объяснили, чем отличаются поколения Z и альфа. Почему одни стремятся к стабильности, а другие — к мгновенным результатам?

Читать полностью »