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

Учёные выявили замедленное заживление ран у рыжеволосых сегодня в 1:45
Рыжие заживают медленнее: ген, который делает царапины почти вечными

Новое исследование показало, что у рыжеволосых людей раны заживают иначе. Учёные объяснили, как один ген влияет на воспаление и восстановление кожи.

Читать полностью »
Орнитолог рекомендовал подкармливать зимующих уток сухими кормами сегодня в 0:33
Хлеб убивает уток медленно: чем на самом деле нужно кормить птиц зимой

Зимняя подкормка уток и белок кажется простой, но ошибки могут навредить животным. Как сделать это правильно и безопасно?

Читать полностью »
Учёные зафиксировали изменение эволюционной структуры лесов Амазонии вчера в 23:41
Эволюция разворачивается назад: вмешательство человека запускает в Амазонии сценарий, которого учёные боялись десятилетиями

Новое исследование показало: вмешательство человека необратимо меняет эволюционную структуру Амазонии. Что именно происходит с тропическим лесом?

Читать полностью »
Птичий грипп уничтожил 47% морских слонов в Южной Георгии вчера в 22:57
Южные моря накрыла волна смерти: птичий грипп уничтожает колонии гигантов без шанса на спасение

Птичий грипп уничтожил почти половину популяции морских слонов на Южной Георгии. Учёные рассказали, какие последствия ждут вид и почему вирус оказался таким разрушительным.

Читать полностью »
В РАН начали испытания новых гибридов хризантем вчера в 21:21
Хризантемы пережили генетическую революцию: появляются сорта, которых ещё не видел рынок

Учёные РАН вывели новые гибриды хризантем и готовят их к государственной регистрации. Как происходит селекция и почему эти цветы так важны для отрасли?

Читать полностью »
Учёные предложили использовать ИИ для проектирования ветроферм вчера в 20:50
Штормы перестают пугать инженеров: ИИ строит морские ветропарки точнее любой команды людей

Учёные предложили использовать искусственный интеллект для проектирования морских ветропарков. Как ИИ поможет России масштабировать оффшорную энергетику?

Читать полностью »
ТПУ создал модель для усиления компактных рентген-аппаратов вчера в 19:35
Рентген станет в разы мощнее: новая технология усиливает лучи без лишней энергии

Российские учёные разработали модель, которая усиливает рентгеновское излучение при меньших энергозатратах. Как многослойные структуры помогают управлять рентгеном?

Читать полностью »
ДВФУ создал ИИ-агента для управления бизнесом вчера в 18:42
Цифровой начальник, который не спит и не ошибается: создан ИИ, способный управлять компанией

Российские учёные создали ИИ-агента, способного анализировать данные, прогнозировать риски и готовить отчёты как цифровой управленец. Что умеет новый инструмент?

Читать полностью »