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.

Автор Владан Джурич
Владан Джурич — журналист, менеджер, внештатный корреспондент Правды.Ру и ЭкоСевер.Ру

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Зафиксирован рост океанических водорослей на 13% в год — Nature Communications вчера в 16:17
Зелёный и мутный: мировой океан переходит в новый режим — водоросли захватывают планету

Учёные зафиксировали резкий рост макроводорослей в океанах. Новое исследование показывает: морские экосистемы переходят в "водорослевый" режим с глобальными климатическими последствиями.

Читать полностью »
Космический мусор отслеживают с помощью сейсмометров — Science вчера в 13:02
Огненные шары над Калифорнией научили учёных слушать космос — сейсмографы заменили телескопы

Учёные нашли способ прогнозировать траекторию падающих космических объектов с помощью сейсмических станций. Новый метод может стать основой системы предупреждения почти в реальном времени.

Читать полностью »
Анализ цирконов позволил увидеть древние пейзажи Австралии — SciTechDaily вчера в 10:35
Учёные нашли способ увидеть прошлое: теперь геологическую историю Земли можно читать, как книгу

Учёные разработали метод, позволяющий по микрокристаллам циркона прочитать историю древних ландшафтов Земли и понять, как климат и тектоника формировали её поверхность.

Читать полностью »
У человека обнаружено до 33 органов чувств — The Conversation вчера в 1:24
У человека оказалось не пять чувств, а больше тридцати — нейробиологи переписывают науку

Учёные доказали, что человек ощущает мир не через пять, а десятки чувств. Как зрение, слух и запах создают единую реальность, объясняет статья в The Conversation.

Читать полностью »
Кошка не нуждается в водных процедурах: почему лишнее мытье угрожает здоровью животного 23.01.2026 в 16:24

Ветеринар Сергей Середа рассказал EcoSever, когда действительно необходимо мыть домашнюю кошку.

Читать полностью »
Египтолог Орехов опроверг сенсационные заявления о гробнице Нефертити 23.01.2026 в 14:28
Гробница Нефертити: сенсация или ловкий трюк для туристов? Почему российский египтолог усомнился в открытии века

Российский египтолог объяснил, почему заявления об открытии гробницы Нефертити не стоит считать научным сенсационным прорывом.

Читать полностью »
Оседание земли в дельтах рек увеличивает риск наводнений — Nature 23.01.2026 в 8:57
Реки обгоняют океан и угрожают миллиардам людей: как оседание грунта становится глобальной катастрофой

Ускорение потери суши в речных дельтах представляет серьезную угрозу для миллионов людей. Как деятельность человека и изменение климата ускоряют этот процесс?

Читать полностью »
Спутники на орбите могут столкнуться после солнечной бури — SciTechDaily 23.01.2026 в 3:49
Они беззащитны перед бурей: как солнечные вспышки могут вызвать катастрофу с тысячами спутников за пару дней

Современные спутниковые сети могут утратить контроль во время солнечной бури. Почему это так опасно и что грозит спутникам?

Читать полностью »