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 сточных водах выявлены гены резистентности — Nature Communications вчера в 21:26
Бактерии готовят ответный удар: в сточных водах нашли спящие гены будущих пандемий

Учёные обнаружили скрытые гены устойчивости к антибиотикам в сточных водах по всему миру. Может ли это стать источником будущих супербактерий?

Читать полностью »
Космос остаётся без боевых действий из-за общих рисков — ИМЭМО РАН вчера в 18:16
Если спутники падут, падёт всё: как человечество оказалось зависимым от хрупкого второго неба

Эксперты объяснили, почему космос до сих пор остаётся вне прямых боевых действий и какие риски несёт милитаризация орбиты.

Читать полностью »
Родители получают доступ к геномным данным эмбрионов — GDPR вчера в 15:53
Родители хотят лучшее — но технологии ещё не готовы: опасная гонка за идеальным ребёнком при ЭКО

В Великобритании пары нашли способ выбирать эмбрионы с высоким IQ, используя полигенный скрининг — метод, который формально запрещён.

Читать полностью »
Собака без дрессировки станет источником стресса — кинолог Карапетьянц вчера в 14:13
Берут для души, а получают головную боль: эти ошибки запускают плохое поведение у собак

Кинолог Константин Карапетьянц рассказал EcoSever нужно ли дрессировать собаку, взятую не для охранных целей.

Читать полностью »
Опыты с OrganEx показали обратимость клеточной гибели — журнал Nature вчера в 12:55
Смерть больше не точка? Новая технология заставила сердца сокращаться спустя час после остановки

История Джахи Макмат и эксперименты Ненада Сестана заставили пересмотреть само понятие смерти. Может ли человек оставаться живым после смерти мозга?

Читать полностью »
ИИ отследил движение атомов в сверхтонком кристалле — Венский университет вчера в 9:05
ИИ поймал момент истины: кристалл толщиной в один атом показал, что плавление может быть обманом

Учёные из Венского университета впервые сняли, как плавится двумерный материал. Открытие опровергло прежние модели и поможет в создании гибкой электроники.

Читать полностью »
В Англии выявили рекомбинантный штамм оспы обезьян — UKHSA вчера в 6:42
Смешались штамм-1 и штамм-2 — и получилось нечто непредсказуемое: что скрывает новый штамм оспы обезьян

В Англии обнаружили рекомбинантный вариант оспы обезьян. Ученые анализируют, насколько он опасен и как может повлиять на распространение вируса.

Читать полностью »
Нейросеть научили отличать выстрелы от шумов джунглей — New-Science.ru вчера в 3:43
Искусственный интеллект идёт на охоту за браконьерами: нейросеть научили слушать джунгли — и реагировать на выстрелы

Учёные создали систему, которая слышит выстрелы сквозь шум тропического леса. Как ИИ учится ловить браконьеров по звуку?

Читать полностью »