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

Сон нужен даже простейшим организмам — Nature Communications сегодня в 13:52
Медузы тоже спят? Новое открытие перевернуло представления о значении сна — он ещё важнее, чем думали

Учёные из Израиля доказали, что даже медузы спят. Сон, по-видимому, возник более миллиарда лет назад как способ защиты ДНК и восстановления нервных клеток.

Читать полностью »
Учёные проанализировали мировое бремя хронических болезней — naked-science сегодня в 9:10
Когда лекарство бессильно: хронические болезни взяли медицину в долговой плен

Учёные из России приняли участие в международном исследовании, которое выявило, почему хронические болезни становятся главным вызовом для людей.

Читать полностью »
Частный фонд профинансировал телескоп крупнее Hubble — Schmidt Sciences сегодня в 5:06
Космос под ключ: как один фонд собрал наземные телескопы и орбитального гиганта в одну систему

Частный фонд Шмидтов запускает масштабный астрономический проект с орбитальным телескопом Lazuli и тремя наземными обсерваториями, меняя правила игры в науке.

Читать полностью »
В Китае нашли древнейший компьютер эпохи Хань — КАНТ сегодня в 1:42
Китай переписал историю технологий: для чего применялся древнейший компьютер, созданный за 2000 лет до IBM

Китай объявил о древнейшем "компьютере" мира — ткацком станке "Тихуацзи", созданном более двух тысяч лет назад и работавшем по принципу программирования.

Читать полностью »
Установлена связь зрелости клеток и терапии лейкемии — учёные США вчера в 20:10
Мутации больше не главные: врачи раскрыли второй ключ к победе над лейкемией

Учёные из США выявили, что устойчивость лейкемии к лечению зависит не только от генетики, но и от зрелости опухолевых клеток. Открытие меняет подход к терапии.

Читать полностью »
Австралия ввела запрет соцсетей для детей до 16 лет — правительство Австралии вчера в 16:23
Когда экран больше не спасает от скуки: австралийский эксперимент с детьми встревожил весь мир

Австралия запретила детям до 16 лет пользоваться соцсетями. Учёные и родители наблюдают, приведёт ли этот шаг к реальным изменениям.

Читать полностью »
Клетки человека могут генерировать электричество — Университет Хьюстона вчера в 12:35
Мы с вами — живые аккумуляторы? Учёные обнаружили скрытый источник энергии внутри организма

Учёные выяснили, что клеточные мембраны способны генерировать электричество. Этот эффект может объяснить, как организм управляет энергией и сигналами изнутри.

Читать полностью »
В Перу обнаружили массовое захоронение времён культуры Чукибамба — археологи вчера в 8:10
Молчание длиной в тысячу лет: в Перу нашли доказательство самой жестокой эпохи

На юге Перу археологи нашли древнюю братскую могилу с останками женщин и детей. Открытие раскрывает трагическую историю исчезнувшей культуры Чукибамба.

Читать полностью »