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.

Автор Владан Джурич
Владан Джурич — журналист, менеджер, внештатный корреспондент Правды.Ру и ЭкоСевер.Ру

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Влечение непреодолимой силы: почему сверкающие грани кристаллов лишают покоя даже шимпанзе сегодня в 10:26

На стоянках древних предков находят странные коллекции прозрачных камней, которые не использовались в быту. Зачем же их хранили?

Читать полностью »
Лошадь по спецзаказу: в России родился первый жеребёнок из пробирки сегодня в 9:58

В России произошло событие, перевернувшее представления о разведении племенных лошадей. Жеребенок Эконика родился по методу ЭКО.

Читать полностью »
Космический бильярд: человечество учится двигать астероиды — планетам приготовиться сегодня в 7:14

Человечество в 2022 году впервые заставило небесное тело свернуть с привычного пути. Последствия прямого удара в глубоком космосе превзошли самые смелые ожидания физиков.

Читать полностью »
В полёт только с Таней: загадочное имя много лет охраняет российские ракеты от катастроф сегодня в 1:09

История имени Таня на корпусе ракет: странный обычай, который возник из-за влюблённого офицера и закрепился после череды опасных происшествий.

Читать полностью »
24 часа в сутках мешают жить: биологический маятник человека настроен на иные ритмы вчера в 12:45

Ученые обнаружили пугающее несоответствие между земными сутками и внутренним таймером человека, который активируется в условиях полной изоляции от солнечного света.

Читать полностью »
Куда ведёт кроличья нора? Новые данные меняют предсталвение о Большом взрыве и Вселенной вчера в 9:28

Старые расчеты великих физиков получили новое прочтение, которое меняет взгляд на природу пространства и возможность существования иных измерений в космосе.

Читать полностью »
Над Антарктидой пасмурное небо:  чем полярные облака удивили исследователей вчера в 7:18

Исследователи на самолете Polar 6 проникли вглубь Антарктиды, чтобы разгадать механизм возникновения полярных облаков.

Читать полностью »
Утро вечера мудренее: стало ясно, как сон становится источником гениальных решений вчера в 5:59
Ночная лаборатория смыслов:

Ученые нашли способ направлять работу подсознания во время отдыха, превращая обычные сны в эффективный механизм для поиска ответов на сложные рабочие задачи.

Читать полностью »