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

Первые за 30 лет случаи лепры зафиксировали в Хорватии – Beaconbio вчера в 22:18
Проказа вернулась в Европу – первые случаи за десятилетия зафиксированы сразу в двух странах

В Европе вновь зафиксированы случаи лепры — впервые за десятилетия. Врачи оценивают риски и объясняют, почему угрозы эпидемии нет.

Читать полностью »
Учёные создали микроволновый процессор для ИИ — Cornell University вчера в 22:10
Машины учатся говорить на частотах: микроволны берут власть над ИИ

Учёные создали микрочип, который работает на микроволнах, а не на цифровых схемах. Разработка может изменить будущее ИИ и сделать вычисления быстрее.

Читать полностью »
Психиатр Сычев указал на снижение когнитивных функций после суток без сна вчера в 22:09
Одна бессонная ночь ломает концентрацию – последствия ощущаются быстро

Даже одна ночь без сна может серьёзно нарушить работу мозга. Врач объяснил, какие процессы запускаются в организме и почему последствия ощущаются днём.

Читать полностью »
Злость от голода связана с мозгом, а не с глюкозой — eBioMedicine вчера в 21:21
Когда мозг кричит громче желудка: учёные нашли настоящий источник голодной ярости

Учёные выяснили, что злость от голода — не следствие падения сахара, а реакция мозга на осознание дискомфорта. Почему эмоции зависят от восприятия, а не от еды?

Читать полностью »
Астероид 2024 YR4 может столкнуться с Луной в 2032 году — NASA вчера в 18:11
Взрыв без войны: один астероид способен устроить шоу мощнее Хиросимы — и это только начало

Астероид 2024 YR4 может столкнуться с Луной в 2032 году. Учёные обсуждают риски для спутников, возможную вспышку и сценарии предотвращения угрозы.

Читать полностью »
Человек изменил генетику итальянских медведей — биолог Бенаццо вчера в 12:04
Они стали меньше и добрее: как человек переписал эволюцию медведей — случайно вышло

Учёные выяснили, что бурые медведи в Центральной Италии эволюционировали под влиянием людей. Почему они изменились — и что это значит для будущего вида?

Читать полностью »
Люди чаще доверяют ошибающимся людям чем алгоритмам — учёные вчера в 10:10
Мы прощаем людям ошибки, но ненавидим, когда ошибается машина

Почему люди с настороженностью относятся к искусственному интеллекту, даже когда он облегчает жизнь, и что нужно, чтобы машины вызывали доверие.

Читать полностью »
Вирусолог испытал вакцину в виде пива — Национальный институт рака США вчера в 6:18
Домашний напиток с эффектом вакцины: эксперимент, который поставил на уши науку о медицине

Американский вирусолог испытал на себе вакцину в виде пива. Эксперимент вызвал споры о безопасности, этике и будущем альтернативных форм вакцинации.

Читать полностью »