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

Роскомнадзор опроверг введение новых ограничений Telegram сегодня в 9:02
Telegram лихорадит второй день подряд: Роскомнадзор сделал ход, которого никто не ждал

В Роскомнадзоре прокомментировали сообщения о сбоях в работе Telegram и объяснили, вводятся ли новые ограничения для популярного мессенджера в России.

Читать полностью »
Белые медведи скрещиваются с гризли из-за сдвига ареалов — учёные Северной Америки сегодня в 6:36
Белый медведь в Гренландии — и в ДНК уже не тот: эволюция в ускоренном режиме показала себя во всей красе

Учёные обнаружили группу белых медведей, чьи гены уже перестраиваются под тёплый климат. Почему эта адаптация одновременно даёт надежду и вызывает тревогу.

Читать полностью »
Нехватка соли ограничивает численность крупных травоядных — NE&E сегодня в 3:08
Слонов и жирафов объединяет одна зависимость: без какого вещества их мир рушится — вы не поверите

Почему слоны ходят в пещеры, а гориллы дерутся за растения? Учёные выяснили, что судьба крупнейших животных Африки зависит от одного вещества.

Читать полностью »
В Пермском Политехе ускорили производство оптоволокна в два раза — ПНИПУ сегодня в 0:03
Доли миллиметра решали всё: как производство оптоволокна вышло на новый уровень качества

Ученые Пермского Политеха разработали инженерный инструмент, который ускоряет производство оптоволокна и снижает брак, меняя подход к настройке оборудования.

Читать полностью »
Космонавт Бондаренко погиб за три недели до полёта Гагарина — историки вчера в 21:21
Страшная тайна сурдобарокамеры: как смерть космонавта на Земле изменила правила безопасности на орбите

За три недели до полёта Гагарина советская космонавтика потеряла Валентина Бондаренко. Его смерть изменила правила безопасности и спасла будущие экипажи.

Читать полностью »
Археологи нашли кубический человеческий череп в Мексике — Metro вчера в 18:12
Череп, будто из каменной эпохи Тетриса: тайна мезоамериканцев оказалась куда глубже, чем думали

В Мексике нашли редкий череп кубической формы — археологи считают, что древние жители Тамаулипаса намеренно изменяли форму головы ради особого статуса.

Читать полностью »
Елочные игрушки представляют угрозу здоровью кошек — ветеринар Дмитриев вчера в 17:39
Когда блестящая мишура приводит к трагедии: почему елка — главный враг кошек

Ветеринар Дмитрии Дмитриев рассказал EcoSever, как защитить новогоднюю ёлку от домашних питомцев и почему мишура опасна для кошек.

Читать полностью »
Дефицит железа повышает риск повторного гриппа — учёные ETH Zurich вчера в 15:02
Часто простужаюсь — и не понимаю почему: оказалось, не хватает всего одного компонента в ежедневном рационе

Учёные выяснили, что дефицит железа ослабляет иммунный ответ, особенно в лёгких. Разбираемся, как железо влияет на Т-клетки памяти и почему важно следить за его уровнем.

Читать полностью »