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

IBM представила квантовые процессоры Nighthawk и Loon — учёные вчера в 20:10
Квант взорвал привычную физику: IBM показала машины, которые думают иначе

IBM представила два квантовых процессора и новую систему для отслеживания квантового прогресса — шаг к настоящему квантовому превосходству и вычислениям.

Читать полностью »
Обнаружены следы сверхмассивных звёзд в ранней Вселенной — астрофизики вчера в 16:14
Эти звёзды жили меньше миллиона лет, но изменили всё: тайна ранней Вселенной раскрывается

Учёные нашли химические следы звёзд-гигантов ранней Вселенной. Эти краткоживущие объекты могли стать источником первых сверхмассивных чёрных дыр.

Читать полностью »
Психолог рассказала, как выполнить новогодние обещания — Pravda.Ru вчера в 15:35
Почему клятвы под ёлочкой заканчиваются депрессией в феврале? Психолог объяснила, как избежать новогодней ловушки

Новогодние обещания внушают надежду, но часто становятся источником стресса. Как превратить их в реальные шаги к изменениям и не потерять веру в себя?

Читать полностью »
Дезинформация присуща всем живым существам — JR Soc Interface вчера в 12:40
Даже бактерии врут: учёные с удивлением обнаружили, что ложь — фундаментальный закон биологии

Учёные выяснили, что ложные сигналы возникают не только у людей. Как бактерии, птицы и одноклеточные вводят друг друга в заблуждение — и зачем это нужно природе?

Читать полностью »
Трекеры сна показали связь глубины отдыха с восстановлением тела — учёные вчера в 8:10
Каждая ночь — как лотерея: трекеры сна раскрывают, куда исчезает наша энергия

Современные трекеры сна помогают понять, насколько качественно вы отдыхаете. Какие модели выбрать и на что обратить внимание при покупке?

Читать полностью »
Фазы Венеры изменили её видимую яркость в течение орбиты — астрономы вчера в 4:12
Звёзды меркнут, а Венера сияет: планета нашла способ выглядеть ближе, чем есть на самом деле

Почему Венера кажется ослепительно яркой даже на фоне звёзд и иногда видна днём — дело не только в расстоянии, но и в её необычной атмосфере и фазах.

Читать полностью »
Пожилые реже воспринимают жизнь как игру с нулевой суммой — JEP вчера в 0:26
Главная иллюзия молодости: почему нам кажется, что чужой успех — это наш проигрыш

Учёные выяснили, что с возрастом люди перестают видеть жизнь как борьбу за выживание. Но почему молодёжь воспринимает успех других как собственное поражение?

Читать полностью »
Учёные создали модель ИИ, которая обучается как человеческий мозг — Pathway 22.12.2025 в 23:10
Искусственный разум сделал первый шаг к самопознанию — и это пугающе знакомо

Учёные представили прототип ИИ, который способен учиться и адаптироваться как человеческий мозг. Новый подход может приблизить нас к искусственному разуму.

Читать полностью »