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

Новую концепцию пространства и времени представили в AIP Advances сегодня в 2:31
Материя уступает трон научного мироздания: как новая модель реальности ломает привычные законы

Новая работа профессора Уппсальского университета предлагает смелый взгляд на природу реальности и ставит под сомнение привычное представление о роли сознания.

Читать полностью »
Учёные установили, что дневной сон замедляет старение мозга на 6 лет сегодня в 0:43
Хотите мозг моложе на 6 лет? Учёные нашли простой способ

Новое исследование UCL показало: регулярный короткий дневной сон помогает сохранить объём мозга и замедлить его старение на несколько лет.

Читать полностью »
Мужской и женский алкоголизм имеют схожие механизмы сегодня в 0:09
Алкоголь один и тот же, но ломает по-разному: почему женская зависимость развивается иначе

Почему женская зависимость развивается иначе, чем мужская, и за счёт чего женщины чаще оказываются более успешными в лечении? Эксперт объясняет ключевые различия.

Читать полностью »
Учёные протестировали назальные капли против глиобластомы у мышей вчера в 23:15
Прорыв в лечении глиобластомы: лекарства доставили в мозг через нос, минуя барьеры

Учёные разработали назальные капли с наночастицами, которые доставляют лекарства прямо в мозг и подавляют глиобластому у мышей. Метод обещает стать основой новой терапии.

Читать полностью »
Учёные улучшили микроструктуру цемента нанолистами графена вчера в 22:55
В МИСИС нашли способ удешевить огнеупорную промышленность с помощью графеновых нанолистов

Учёные МИСИС усилили алюминатно-кальциевый цемент нанолистами оксида графена: прочность выросла, пористость снизилась. Разбираем, как работает новая технология.

Читать полностью »
У Гренландии обнаружена устойчивая холодная зона — океанологи Калифорнийского университета вчера в 22:14
Холодное сердце океана пробудилось: у Гренландии формируется зона, способная изменить климат

Учёные пытаются понять, почему рядом с Гренландией сохраняется зона холодной воды, несмотря на потепление океана. Эти данные делают эту загадку ещё интереснее.

Читать полностью »
Учёные: веганская диета снижает вес быстрее средиземноморской вчера в 22:11
Веганство против Средиземноморья: учёные выяснили, какая диета работает быстрее

Новое исследование сравнило веганскую и средиземноморскую диеты и показало, что растительный рацион снижает вес быстрее. Разбираем, почему он работает так эффективно.

Читать полностью »
Учёные нашли ПФАС в печени и крови морских млекопитающих вчера в 21:16
Вечные химикаты достигли дна океана: учёные поражены загрязнением дельфинов и китов

Учёные обнаружили, что "вечные химикаты" проникли во все уровни морской экосистемы — от афалин до глубоководных клюворылов. Возраст и пол оказались ключевыми факторами загрязнения.

Читать полностью »