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

Извержение Стромболи продолжается с 350 года до н. э. — вулканологи сегодня в 13:47
Пока остальные спят, он пылает непрерывно: как вулкану Стромболи удаётся извергаться две тысячи лет

Вулкан Стромболи не знает покоя уже две тысячи лет. Почему он извергается почти без остановки — и как превратился в "маяк Средиземноморья"?

Читать полностью »
Искусственный интеллект смоделировал Вселенную за 30 миллисекунд — учёные сегодня в 9:10
Вселенная за 30 миллисекунд: машина научилась играть роль Бога

Новый искусственный интеллект способен моделировать Вселенную за миллисекунды, открывая путь к виртуальным космологическим лабораториям будущего.

Читать полностью »
Исследование показало схожие диагнозы у партнёров — The Conversation сегодня в 1:29
Взаимная любовь начинается с диагноза? Психологи нашли закономерность, от которой не по себе

Учёные выяснили, что люди с психическими расстройствами чаще выбирают партнёров с похожими диагнозами. Почему это происходит?

Читать полностью »
Искусственный интеллект диагностирует более 300 заболеваний — New-Science вчера в 20:10
Голос вместо врача: как в Китае дети получают диагноз за пару минут

Шанхайские врачи представили систему с искусственным интеллектом, которая помогает ставить предварительные диагнозы детям и экономит пациентам время.

Читать полностью »
Время на Марсе идёт быстрее земного на 477 микросекунд в сутки — NIST вчера в 16:09
Марсианские сутки играют против нас: незаметный сбой, который станет большой проблемой

Учёные впервые точно подсчитали, как и почему время на Марсе идёт быстрее земного и чем эти микросекунды могут обернуться для будущих миссий и связи.

Читать полностью »
В Берлине обнаружили шесть средневековых деньеров —  реставратор Раухут вчера в 12:15
Шесть монет и миллион вопросов: как старейший Берлинский рынок обернулся порталом в XIII век

В центре Берлина нашли клад серебряных монет XIII века. Что рассказывают древние деньеры о первых столетиях истории города и его богатом прошлом?

Читать полностью »
Искусственный интеллект создал говорящего аватара из фото — Samsung вчера в 8:10
Мона Лиза заговорила впервые за 500 лет: ИИ превратил изображение в живое лицо

Новая модель искусственного интеллекта превращает одно фото в реалистичного говорящего аватара — разработка Samsung открывает путь к новому поколению.

Читать полностью »
На Шпицбергене нашли 30 тысяч морских окаменелостей триаса — University of Oslo вчера в 4:09
Планета ещё задыхалась, а море уже кишело жизнью: Арктика раскрыла забытый сценарий Земли

Учёные обнаружили в Арктике доказательства того, что океаны восстановились после крупнейшего вымирания намного быстрее, чем считалось ранее.

Читать полностью »