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

Зафиксировано вращение диска чёрной дыры — Китайская академия наук сегодня в 4:18
Пространство перестало быть неподвижным: возле чёрной дыры нашли эффект из учебников физики

Астрономы впервые зафиксировали редкий эффект искривления пространства вокруг вращающейся чёрной дыры, используя данные о разрушенной звезде и её джетах.

Читать полностью »
В 1977 году Москва испытала землетрясение до 4-х баллов — Русская Семёрка сегодня в 0:59
Люстры качались, стены трескались: тайна московских землетрясений — как подземные толчки преодолевают 2000 километров

В 1977 году Москву потрясло: качались люстры и звенела посуда. Почему столица, стоящая на прочной платформе, всё же чувствует сейсмические толчки?

Читать полностью »
Первый интернет-сигнал между UCLA и SRI зафиксирован в 1969 году — учёные вчера в 22:10
Интернет начался с ошибки: два символа запустили цепочку, изменившую мир

Короткое сообщение между двумя компьютерами в США стало отправной точкой для интернета. Как случайный сбой превратился в начало цифровой эпохи.

Читать полностью »
Дельфины доказали, что дружба замедляет старение — Nature Communications Biology вчера в 21:43
Секрет долголетия скрывался в океане: как дельфины нашли способ омоложения без таблеток

Учёные выяснили, что дружба помогает дельфинам стареть медленнее. Как социальные связи продлевают жизнь и почему этот принцип одинаков для всех млекопитающих?

Читать полностью »
У белых медведей выявлены генетические изменения из-за тепла — учёные вчера в 19:15
Арктика разогрелась до предела — и это запустило неожиданный механизм выживания у белых медведей

Потепление в Арктике угрожает белым медведям, но новые исследования показывают: климат уже меняет их геном и стратегии выживания.

Читать полностью »
Извержение Тамбора вызвало год без лета — Русская Семёрка вчера в 15:22
Снег в июле и голод в Европе: как вулкан Тамбора устроил ледниковый апокалипсис в XIX веке

В 1816 году лето так и не наступило: снег, холод и голод охватили полмира. Почему вулкан на далёком острове сумел вызвать глобальное похолодание?

Читать полностью »
В солнечном спектре зафиксированы сотни необъяснённых линий — астрономы вчера в 7:11
Загадка на расстоянии вытянутой руки: солнечный спектр хранит тайны, не поддающиеся расшифровке

Солнечный спектр хранит сотни необъяснённых линий, и даже самые точные модели пока не могут раскрыть все тайны ближайшей к Земле звезды.

Читать полностью »
Чёрный стриж живёт в небе и гибнет при посадке на землю — Популярная наука вчера в 3:08
Семь полётов до Луны и обратно — без остановки: как чёрному стрижу удаётся не приземляться 10 месяцев подряд

Чёрный стриж проводит почти весь год в воздухе, не касаясь земли. Как ему удаётся спать, питаться и выживать, не теряя высоты — в материале о самом необычном летуне планеты.

Читать полностью »