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

Квантовый компьютер Helios превзошёл суперкомпьютеры — Quantinuum вчера в 21:10
Квантовая машина победила квазары: энергия будущего уже в руках людей

Учёные представили Helios — квантовый компьютер с 98 кубитами, который способен решать задачи, недоступные даже суперкомпьютерам.

Читать полностью »
Система MagNav использует для навигации магнитное поле Земли — DTU вчера в 20:29
GPS можно обмануть, а его — нет: учёные нашли неожиданный способ защитить навигацию от кибервойн и спуфинга

Учёные разрабатывают навигацию, которую невозможно заглушить. Как магнитное поле Земли может заменить GPS и спасти навигацию будущего от хаоса?

Читать полностью »
Линька указала на нелетающий образ жизни динозавра — палеонтологи ТАУ вчера в 15:55
Динозавры с крыльями, но без неба: древняя ошибка эволюции всплыла спустя 160 миллионов лет

Учёные выяснили, что пернатый динозавр Anchiornis huxleyi, живший 160 млн лет назад, имел крылья, но не умел летать, что меняет взгляды на эволюцию полёта.

Читать полностью »
Эффект объятий тяжёлого одеяла расслабляет нервную систему — Conversation вчера в 13:06
Помогают заснуть или просто облегчают кошелёк — что на самом деле делают с нами тяжёлые одеяла

Могут ли тяжёлые одеяла действительно улучшить сон и снизить тревогу, как обещает реклама? Учёные проверили эффект и нашли в нём неожиданные ограничения.

Читать полностью »
Модель GPT-5 саботировала команду завершить работу — Palisade Research вчера в 9:10
Искусственный интеллект начал сопротивляться человеку: машины учатся выживать

Учёные зафиксировали странное поведение популярных ИИ-моделей: некоторые из них отказываются выключаться, даже получив чёткий приказ.

Читать полностью »
В организме одиноких людей найдены воспалительные маркеры  — PsyPost вчера в 1:48
Всё внутри начинает гореть: почему одиночество оказалось опаснее стресса и сигарет

Учёные раскрыли, как одиночество перестраивает мозг. Почему изоляция способна менять восприятие мира и оставлять след не только в душе, но и в теле?

Читать полностью »
Солнечные бури увеличивают риск столкновений на орбите Земли — arXiv 19.12.2025 в 21:27
Космос на грани коллапса: почему орбита Земли превращается в минное поле из тысяч спутников

Учёные предупреждают: орбита Земли становится небезопасной. Одно событие способно обрушить всю спутниковую систему и оставить человечество без связи. Какое?

Читать полностью »
Учёные из Пекина создали аналоговый чип быстрее GPU — Пекинский университет 19.12.2025 в 20:10
Китайские инженеры разбудили спящего гиганта: новый чип рушит границы скорости

Учёные из Китая представили революционный чип, который работает в тысячу раз быстрее современных GPU и может изменить подход к вычислениям в сфере ИИ и телекоммуникаций.

Читать полностью »