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

Австралия ввела запрет соцсетей для детей до 16 лет — правительство Австралии сегодня в 16:23
Когда экран больше не спасает от скуки: австралийский эксперимент с детьми встревожил весь мир

Австралия запретила детям до 16 лет пользоваться соцсетями. Учёные и родители наблюдают, приведёт ли этот шаг к реальным изменениям.

Читать полностью »
Клетки человека могут генерировать электричество — Университет Хьюстона сегодня в 12:35
Мы с вами — живые аккумуляторы? Учёные обнаружили скрытый источник энергии внутри организма

Учёные выяснили, что клеточные мембраны способны генерировать электричество. Этот эффект может объяснить, как организм управляет энергией и сигналами изнутри.

Читать полностью »
В Перу обнаружили массовое захоронение времён культуры Чукибамба — археологи сегодня в 8:10
Молчание длиной в тысячу лет: в Перу нашли доказательство самой жестокой эпохи

На юге Перу археологи нашли древнюю братскую могилу с останками женщин и детей. Открытие раскрывает трагическую историю исчезнувшей культуры Чукибамба.

Читать полностью »
Анализ метеоритов показал низкое содержание металлов в астероидах — CSIC сегодня в 4:03
Богатства летают рядом с Землёй, но брать их опасно: что скрывают самые распространённые астероиды

Учёные изучили состав распространённых астероидов и оценили, какие из них действительно могут стать источником воды и ресурсов для будущей космической добычи.

Читать полностью »
К 2040 году жара затронет две трети мировых дата-центров —  Rest of World сегодня в 0:08
Мир не просто сгорает, он ещё и плавится: жара ставит дата-центры на грань выживания

Рост ИИ и цифровизации приводит к строительству дата-центров. Но учёные предупреждают: жара становится глобальным вызовом для цифрового мира.

Читать полностью »
Российские химики получили метастабильную форму фенилбутазона — КФУ вчера в 23:10
Фенилбутазон пережил второе рождение: химики нашли способ обмануть кислород

Российские учёные нашли способ упростить и удешевить производство популярного противовоспалительного препарата, устранив главный барьер в его синтезе.

Читать полностью »
Оранжевую акулу-няньку поймали у Коста-Рики — Science Alert вчера в 19:02
Не маскировка, а вызов: акула-нянька удивила цветом и поставила под сомнение законы выживания

У берегов Коста-Рики рыбаки встретили акулу-няньку необычного оранжевого цвета. Учёные объясняют, как редкая мутация позволила ей выжить.

Читать полностью »
Пекин назвал спутники Starlink угрозой мирному космосу — New-Science.ru вчера в 15:35
Интернет становится оружием: почему Китай обвинил Starlink в подрыве космической безопасности

Китай заявил в ООН, что Starlink угрожает безопасности в космосе. Почему тысячи спутников стали поводом для тревоги — и есть ли шанс избежать орбитальной гонки?

Читать полностью »