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

Искусственный интеллект возьмёт треть врачебных задач к 2040 году — ВШЭ сегодня в 9:10
Мир готовится к перевороту технологий — будущее уже пишет новый сценарий

Через тридцать лет человечество может вступить в эпоху, где медицина, энергетика и питание перестанут быть нам привычными.

Читать полностью »
Материал c рутением объединил хранение данных и обработку сигналов — IISc сегодня в 5:19
Память, логика и обучение в одном теле: материал будущего оказался слишком умным для схем

Учёные создали молекулярные устройства, которые совмещают память и вычисления. Эти материалы могут стать основой новой нейроморфной электроники и ИИ.

Читать полностью »
В Австралии нашли останки гигантских акул — Communications Biology сегодня в 1:28
Шесть метров, три тонны и 115 миллионов лет: учёные нашли колыбель гигантских акул — но не там, где ожидали

Гигантские акулы появились раньше, чем считалось: находка в Австралии изменила представления о том, когда ламнообразные стали сверххищниками.

Читать полностью »
Потенциальная Планета 9 поставлена под сомнение — Принстонский университет вчера в 20:10
Новая планета за Нептуном заставила учёных пересмотреть карту Солнечной системы

На краю Солнечной системы ученые нашли объект, который может изменить представления о границах космоса и поставить под сомнение существование планеты 9.

Читать полностью »
Учёные рассказали, как жизнь могла попасть на Землю с Марса — Conversation вчера в 12:12
Все мы — немного марсиане? Учёные допускают, что Землю заразили жизнью метеориты с Красной планеты

Учёные обсуждают версию, согласно которой жизнь могла появиться сначала на Марсе и лишь затем попасть на Землю вместе с метеоритами.

Читать полностью »
Зонд Tianwen-2 начнёт миссию к околоземному астероиду — китайские астрономы вчера в 8:10
Камень, заблудившийся между орбитами: Китай ищет след Луны в теле астероида

Китай отправит зонд Tianwen-2 к астероиду Камо'оалева, который может оказаться фрагментом Луны. Миссия обещает ответить на ключевые вопросы ученых.

Читать полностью »
В Англии из камыша производят утеплитель для зимней одежды — Phys.org вчера в 0:05
Пух и пластик — вчерашний день? Зачем в Великобритании начали собирать урожай камыша

Камыш с британских торфяников превращается в утеплитель для одежды: как палудикультура соединяет климат и индустрию моды.

Читать полностью »
Пингвины Антарктиды стали фактором климатических изменений — Washington Post 03.01.2026 в 23:10
Антарктида пахнет аммиаком и тайной: пингвины вмешались в работу атмосферы

Учёные выяснили, что колонии антарктических пингвинов способны влиять на формирование облаков и, как следствие, на климат региона.

Читать полностью »