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

В Италии зафиксировали новую рыбу, издающую странные звуки сегодня в 2:38

Учёные удивлены: странная рыба издаёт хрюканье и шокирует рыбаков

У побережья Сицилии поймана редкая рыба, издающая хрюкающие звуки. Учёные пытаются понять, что это за вид и откуда он пришёл.

Читать полностью »
В Антарктиде обнаружили структуру, которую никто не мог ожидать сегодня в 1:34

Что нашли подо льдами Антарктиды: находка, от которой мурашки по коже

Учёные сделали находку подо льдами Антарктиды, которая может перевернуть представления о планете. Что они нашли

Читать полностью »
Ученые обнаружили странные радиосигналы подо льдом Антарктиды — природа остаётся загадкой вчера в 21:23

Что происходит в недрах Антарктиды: обнаружены сигналы неизвестного происхождения

Эксперимент ANITA зафиксировал радиосигналы, идущие снизу вверх сквозь антарктический лёд. Это нарушает физические модели.

Читать полностью »
NASA сообщило об аномалии: на краю Солнечной системы температура до 50 000 К вчера в 20:20

Учёные обнаружили загадочную зону в 30 000 К у границы Солнечной системы

Voyager-1 зафиксировал жаркую зону на границе Солнечной системы. Температура там может достигать 50 000 кельвинов.

Читать полностью »
Место, где есть цифры, но нет тел: таким увидела молодая американка загробный мир 14.06.2025 в 21:07

После восьми минут клинической смерти американка описала мир без времени и тел, наполненный символами и голосами. Этот опыт изменил всё её восприятие жизни.

Читать полностью »
150-миллионный череп стегозавра поставил под сомнение происхождение динозавров 12.06.2025 в 23:49

Этот череп стегозавра поставил под сомнение всю схему эволюции

Находка стегозавра меняет схему эволюции динозавров. Что показал череп возрастом 150 млн лет?

Читать полностью »
Как суслики восстановили ландшафт после извержения вулкана Сент-Хеленс 12.06.2025 в 22:36

Эксперимент с сусликами длился 40 лет — и его результат перевернул экологию

Ученые выпустили сусликов в зону извержения. Через 40 лет последствия оказались неожиданными.

Читать полностью »
Впервые в истории удалось запечатлеть одиночный атом — что это даёт 12.06.2025 в 19:28

Обычная камера сняла атом — учёные сами не поверили в результат

Физики сфотографировали одиночный атом. Это открывает путь к новым квантовым технологиям.

Читать полностью »