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

Человечество нарушило 7 из 9 планетарных границ — PIK сегодня в 15:07
Окно ещё открыто — но закрывается быстро: у нас осталось мало времени, чтобы всё исправить

Новый доклад фиксирует нарушение семи из девяти планетарных границ — от климата до состояния океанов. Учёные предупреждают о рисках.

Читать полностью »
К 2030 году до 96% снимков телескопов испортят спутники — журнал Nature сегодня в 12:50
Звёзды гаснут, телескопы слепнут: почему орбиту Земли поглощает световой смог

К 2030 году до 96% космических снимков могут быть испорчены световыми следами от спутников. Что делать с этим тревожным сигналом для науки?

Читать полностью »
Выявлены кельтские слова в письмах римских солдат — Университет Аберистуита сегодня в 9:14
Забытая речь прячется в письмах солдат: почему кельтские слова снова становятся ключом к прошлому

Учёные из Уэльса создают первый словарь древнего кельтского языка, чтобы восстановить его структуру и показать, как он повлиял на современные наречия Британии.

Читать полностью »
Осенние фрукты найдены при раскопках Помпей — археологи сегодня в 6:21
Один слой — для дома, второй — от пепла: как одежда раскрыла правду о катастрофе в Помпеях и ошибке

Новый анализ гипсовых слепков жертв Помпеи показывает: тяжёлая шерстяная одежда плохо сочетается с августовской жарой. Мог ли Везувий взорваться осенью?

Читать полностью »
Учёные создали полную 3D-модель зданий Земли — университет Мюнхена сегодня в 3:28
Мир обнажился до кирпича: учёные создали трёхмерную карту всех зданий планеты

Учёные создали глобальную 3D-карту из 2,75 млрд зданий. Как профессор Сяосян Чжу и её команда изменили подход к урбанистике?

Читать полностью »
Под Вестминстером найдено собрание средневековой обуви и ремней — Popular Mechanics сегодня в 0:13
Земля под Вестминстером ожила: находки будто шепчут секреты тех, кто жил здесь тысячелетия назад

Под зданием парламента Великобритании нашли древние артефакты — от орудий труда до средневековых печатей. Открытие проливает свет на историю Вестминстера.

Читать полностью »
За 10 месяцев 2025 года зафиксировано 130 магнитных бурь — Planet Today вчера в 23:44
130 бурь за год: космос испытал Землю на прочность — но мы ещё не видели худшего

2025 год стал рекордным по числу магнитных бурь. Принесёт ли декабрь новые всплески солнечной активности и как это может повлиять на самочувствие людей?

Читать полностью »
Perseverance доказал, что Марс когда-то был тёплым и сырым — NASA вчера в 22:28
Когда Красная планета была зелёной: марсоход открыл на Марсе следы древних ливней и жаркого климата

Марсоход Perseverance нашёл следы каолинита — глины тропических дождей. Означает ли это, что Марс когда-то был влажным и тёплым миром?

Читать полностью »