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

ИИ отследил движение атомов в сверхтонком кристалле — Венский университет сегодня в 9:05
ИИ поймал момент истины: кристалл толщиной в один атом показал, что плавление может быть обманом

Учёные из Венского университета впервые сняли, как плавится двумерный материал. Открытие опровергло прежние модели и поможет в создании гибкой электроники.

Читать полностью »
В Англии выявили рекомбинантный штамм оспы обезьян — UKHSA сегодня в 6:42
Смешались штамм-1 и штамм-2 — и получилось нечто непредсказуемое: что скрывает новый штамм оспы обезьян

В Англии обнаружили рекомбинантный вариант оспы обезьян. Ученые анализируют, насколько он опасен и как может повлиять на распространение вируса.

Читать полностью »
Нейросеть научили отличать выстрелы от шумов джунглей — New-Science.ru сегодня в 3:43
Искусственный интеллект идёт на охоту за браконьерами: нейросеть научили слушать джунгли — и реагировать на выстрелы

Учёные создали систему, которая слышит выстрелы сквозь шум тропического леса. Как ИИ учится ловить браконьеров по звуку?

Читать полностью »
Биологи выявили новые организмы на глубине 4 км в Тихом океане — Ferra.ru сегодня в 0:27
Дно океана дрогнуло от вмешательства человека и техники: то, что всплыло после, пугает и завораживает

Учёные нашли сотни новых существ в глубинах Тихого океана и выяснили, что добыча металлов повлияла на экосистему меньше, чем ожидалось.

Читать полностью »
Люди с тиннитусом реагируют на звуки как на угрозу — журнал ST Medicine вчера в 21:29
Организм на грани паники: учёные раскрыли, что делает звон в ушах с мозгом и телом

Исследование показало, что звон в ушах активирует стрессовую реакцию всего организма. Как это открытие меняет подход к лечению?

Читать полностью »
BIM-интеграция сократила риски задержек при возведении домов — ТАСС вчера в 18:28
Дома собираются быстрее, чем мебель: новая строительная технология удивляет даже ярых скептиков

Российские ученые создали систему, которая ускоряет возведение домов и снижает риски на стройке. Новая технология меняет подход к строительству.

Читать полностью »
Человечество нарушило 7 из 9 планетарных границ — PIK вчера в 15:07
Окно ещё открыто — но закрывается быстро: у нас осталось мало времени, чтобы всё исправить

Новый доклад фиксирует нарушение семи из девяти планетарных границ — от климата до состояния океанов. Учёные предупреждают о рисках.

Читать полностью »
К 2030 году до 96% снимков телескопов испортят спутники — журнал Nature вчера в 12:50
Звёзды гаснут, телескопы слепнут: почему орбиту Земли поглощает световой смог

К 2030 году до 96% космических снимков могут быть испорчены световыми следами от спутников. Что делать с этим тревожным сигналом для науки?

Читать полностью »