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

Симвастатин связывается с рианодиновым рецептором — учёные сегодня в 15:27
Утечка кальция внутри мышц — и тело слабеет: как некоторые медикаментозные препараты ломают то, что должны лечить

Учёные выяснили, почему у некоторых пациентов статины вызывают мышечную боль, и обнаружили механизм, связанный с нарушением кальциевого обмена в клетках.

Читать полностью »
Учёные доказали, что тревога снижает рациональность выбора — журнал PID сегодня в 12:14
Тревога ломает логику, а затем жизнь: почему мозг не видит выгоду даже там, где она очевидна

Учёные выяснили, как тревожность мешает учитывать долгосрочные последствия своих решений. Почему страх перед настоящим заставляет игнорировать выгоды будущего?

Читать полностью »
Древняя керамика Месопотамии отразила арифметическое мышление — археологи сегодня в 9:13
Красота с подвохом: как древняя керамика оказалась первым учебником арифметики для человека

Древние орнаменты на керамике Месопотамии оказались не просто украшением: ученые нашли в них ранние признаки математического мышления и счета.

Читать полностью »
Little Foot может представлять новый вид гоминидов — The Guardian сегодня в 6:14
Скелет лежал на виду — а мы его не узнавали: одна из самых полных находок оказывается новым видом в истории человечества

Учёные предполагают, что знаменитая окаменелость Little Foot из Южной Африки может принадлежать ранее неизвестному виду предков человека.

Читать полностью »
Мурчание позволяет отличать кошек по голосу — Scientific Reports сегодня в 3:03
Мурчание кошки — как отпечаток пальца: учёные научились распознавать личность животного по звуку

Учёные доказали, что мурчание кошек отражает их индивидуальность сильнее, чем мяуканье. Почему этот звук можно считать "голосовым отпечатком" питомца?

Читать полностью »
Штамм дрожжей повысил эффективность биосинтеза — биологи сегодня в 0:11
Химия без нефти ближе, чем кажется: дрожжи показали, как химия может работать без катастроф

Японские учёные усилили пекарские дрожжи, сделав их устойчивыми к токсичной среде. Открытие может изменить подход к экологичному производству химии и лекарств.

Читать полностью »
Мозаичные узоры в живой природе обеспечивают защиту — PNAS Nexus вчера в 23:10
Живая мозаика: учёные раскрыли тайный код, по которому природа строит всё — от глаза до панциря

Почему природа так любит мозаики? Учёные выяснили, что плиточные узоры — универсальный способ выживания, а их принципы могут вдохновить инженеров будущего.

Читать полностью »
Исследование показало: запланированный секс усиливает желание — JSR вчера в 22:58
Хочешь, чтобы ночь была страстной? Сделай пометку в ежедневнике — неочевидный секрет успешного интима

Может ли запланированный секс быть страстным? Исследование показало, что пары, которые договариваются о близости заранее, становятся счастливее и желают друг друга чаще.

Читать полностью »