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

Температуры ниже минус 50 зафиксировали метеорологи Якутии сегодня в 2:13
Малый ледниковый период возвращается: природа повторяет знакомые, но тревожные мотивы

Меняющийся климат приносит Европе морозы, Азии наводнения, а Ближнему Востоку засуху. Учёные объясняют, как так связано и почему Гольфстрим в центре внимания.

Читать полностью »
Исследование подтвердило природное происхождение углеводородов в Азове сегодня в 0:08
Море обвинили в загрязнении — оно оправдалось: учёные раскрыли истинный источник углеводородов

Экспедиция учёных ИнБЮМ показала, что высокие концентрации углеводородов у побережья Азовского моря имеют естественное происхождение. Как природные процессы формируют уровень загрязнения — в нашем разборе.

Читать полностью »
Союз МС-28 пристыковался к МКС — Роскосмос вчера в 22:33
Байконур дал старт, МКС приняла гостей: почему прилёт Союза считают больше чем обычной стыковкой

Экипаж Союза МС-28 начал почти восьмимесячную работу на МКС. Каждая стадия миссии раскрывает, как устроены современные орбитальные экспедиции.

Читать полностью »
Недельный отказ от соцсетей снижает тревожность вчера в 20:39
Неделя без сторис и лайков лечит тревожность? Да — и вот доказательства

Недельный перерыв от соцсетей снижает тревожность, депрессию и бессонницу. Учёные предупреждают: эффект есть, но он индивидуален и требует дальнейшего изучения.

Читать полностью »
Nature Mental Health: костюм Бэтмена повышает готовность пассажиров уступать места вчера в 19:23
Метро становится честнее, когда в вагон заходит тень героя: в Милане Бэтмен заставил пассажиров вести себя иначе

В миланском метро появился Бэтмен — и ученые внимательно следили за пассажирами. Зачем супергерою вагон метро и что в итоге выяснило исследование?

Читать полностью »
Африка перестала поглощать, а начала выделять углерод — Scientific Reports вчера в 16:03
Бассейн Конго молчит, но спутники всё видят: леса, которые больше не могут помочь человечеству выжить

Новое исследование показало, что леса Африки перестали удерживать углерод и стали источником выбросов. Почему это произошло и что предлагают учёные?

Читать полностью »
Эволюция человека продолжается и в XXI веке — антрополог Литтл вчера в 14:27
Эволюция человека не останавливалась ни на день: что в нас меняется — прямо сейчас

Учёные доказывают: вопреки общему мнению, эволюция человека не остановилась. Генетические изменения происходят в нашем организме и сегодня.

Читать полностью »
КамГУ запустит продажи косметики из водорослей в 2026 году вчера в 13:45
Камчатка превращает водоросли в косметику: природа региона раскрывает неожиданные секреты красоты

Учёные КамГУ разработают косметику из водорослей и создадут энергокомплекс для геотермальной энергетики. Эти проекты уже привлекли индустриальных партнёров и усилили статус вуза на Дальнем Востоке.

Читать полностью »