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.

Автор Владан Джурич
Владан Джурич — журналист, менеджер, внештатный корреспондент Правды.Ру и ЭкоСевер.Ру

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Космическая экспансия на паузе: семь подобных Земле планет оказались бы ловушкой для колонистов сегодня в 11:34

Ученые пересмотрели критерии выживания цивилизаций, добавив в уравнение гравитационные ловушки и смертоносные лучи, которые меняют карту достижимых миров.

Читать полностью »
Зима капитулирует без боя: необычные температуры в центральных регионах бьют рекорды десятилетий вчера в 18:57

Внезапная смена воздушных масс привела к температурному рекорду, который заставил экосистемы центрального региона пробудиться в несвойственном для сезона темпе.

Читать полностью »
Цифровая броня превращается в решето: этим бездействием вы открываете свой ПК хакерам вчера в 15:31

Дыры в защите популярных операционных систем сравнивают с дефектами в кристаллах, которые приводят к внезапному краху всей цифровой структуры при взломе.

Читать полностью »
Она не злится, она ревнует: эти тенденции в поведении собаки могут закончиться плохо вчера в 14:20

Кинолог Константин Карапетьянц объяснил EcoSever что делать, если собака агрессивно реагирует на домочадцев.

Читать полностью »
Семейное наследство, от которого лучше отказаться: почему люди ждут беду от поколения к поколению вчера в 13:17

Стремление предвидеть худший сценарий имеет глубокие биологические корни и тесно связано с особенностями работы некоторых отделов нашей нервной системы.

Читать полностью »
Утренний кофе бессилен против ДНК: рождённый совой не станет жаворонком вчера в 9:03

Попытки насильно изменить привычный график сна разбиваются о генетические барьеры, однако существуют способы облегчить утреннее пробуждение без ущерба для мозга.

Читать полностью »
Чёрная кошка рассыпала соль из пустого ведра: почему старые суеверия превращаются в модные ритуалы вчера в 7:52

Стремление человека видеть знаки судьбы в повседневных мелочах имеет глубокие биологические корни и помогает справляться с внутренним напряжением в моменты выбора.

Читать полностью »
Если гроза застала в дороге: спрячтесь от молнии здесь — это неприступная крепость вчера в 3:18

Замкнутое металлическое пространство проявляет удивительные свойства во время разгула стихии, создавая для человека зону полной изоляции от мощных разрядов тока.

Читать полностью »