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

Китай внедрил ИИ в национальную суперкомпьютерную инфраструктуру — власти Китая сегодня в 6:11
Китай нажал на кнопку будущего: запущен ИИ, который думает быстрее научных команд

Китай запустил ИИ-платформу, подключённую к национальным суперкомпьютерам. Система ускоряет исследования и усиливает технологическое соперничество с США.

Читать полностью »
Китай стабилизирует пустыни с помощью цианобактерий — SCMP сегодня в 2:59
Как остановить пески пустынь? Китай нашёл способ — и готов построить новую Великую Стену

Китайские учёные предлагают закреплять пустыни с помощью цианобактерий — живая "корка" может изменить подход к борьбе с опустыниванием.

Читать полностью »
Луна замедлила вращение Земли и изменила атмосферу — астрономы вчера в 21:10
Сутки растянулись, и воздух ожил: как время стало источником кислорода

Учёные выяснили, что замедление вращения Земли могло сыграть решающую роль в появлении жизни: длинные дни усилили фотосинтез древних организмов.

Читать полностью »
Модель галактики воспроизвели в лаборатории с ионами — ИТМО вчера в 17:04
Вселенную уместили на столе: странный лабораторный эксперимент меняет представление о галактиках

Ученые ИТМО нашли способ изучать динамику галактик в лаборатории, используя ионы в ловушке вместо звезд и проверяя астрофизические модели экспериментально.

Читать полностью »
Вселенная может перейти от расширения к Большому Сжатию — MNRAS вчера в 13:50
Вселенная перестала ускоряться? Что это может значить для нас — корейские учёные предостерегают

Южнокорейские астрономы заявили, что Вселенная может замедлять расширение. Не приведёт ли это к Большому сжатию?

Читать полностью »
Искусственный интеллект возьмёт треть врачебных задач к 2040 году — ВШЭ вчера 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 вчера 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 вчера 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 »