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

Солнечные бури увеличивают риск столкновений на орбите Земли — arXiv вчера в 21:27
Космос на грани коллапса: почему орбита Земли превращается в минное поле из тысяч спутников

Учёные предупреждают: орбита Земли становится небезопасной. Одно событие способно обрушить всю спутниковую систему и оставить человечество без связи. Какое?

Читать полностью »
Учёные из Пекина создали аналоговый чип быстрее GPU — Пекинский университет вчера в 20:10
Китайские инженеры разбудили спящего гиганта: новый чип рушит границы скорости

Учёные из Китая представили революционный чип, который работает в тысячу раз быстрее современных GPU и может изменить подход к вычислениям в сфере ИИ и телекоммуникаций.

Читать полностью »
В сосуде с надписями Ксеркса обнаружен опиум — Йельский университет вчера в 16:19
Тёмный налёт внутри вазы изменил историю: египетские ритуалы больше не кажутся безобидными

Следы опиатов в древнем алебастровом сосуде из Йеля заставляют ученых по-новому взглянуть на роль опиума в жизни и ритуалах древнего Египта.

Читать полностью »
Путин в шутку назвал комету 3I/ATLAS секретным оружием России вчера в 14:14
Путин пошутил о комете 3I/ATLAS: это наше секретное оружие — применим в крайнем случае

Во время прямой линии Владимир Путин пошутил, назвав комету 3I/ATLAS "секретным оружием России". Почему после этого он заговорил о мире в космосе?

Читать полностью »
Не стоит брать домашних животных в постель — кинолог Базаркина вчера в 13:54
Кошки и собаки на хозяйской постели: мило, но только на первый взгляд

Кинолог Наталья Базаркина объяснила EcoSever, почему кошкам и собакам не стоит спать в одной кровати с хозяевами.

Читать полностью »
Нейротизм приводит к преждевременной смерти — Journal of Personality and Social Psychology вчера в 12:14
Нас убивают не болезни, а характер: какие черты личности приближают конец, а какие продлевают жизнь

Учёные выяснили, что черты личности влияют на продолжительность жизни. Почему экстраверты живут дольше и какое качество стало главным союзником долголетия?

Читать полностью »
В РАН опасаются заноса на Землю марсианских форм жизни — Pravda.Ru вчера в 11:55
Биологи сомневаются в безопасности марсианских миссий: почему контакт может обернуться катастрофой

Учёный предупредил о риске заноса марсианских микроорганизмов на Землю. Что произойдёт, если биосфера столкнётся с чужой формой жизни?

Читать полностью »
Искусственная мышца поднимает в 4000 раз больше собственного веса — UNIST вчера в 8:10
Сила без стали: новая мышца превращает роботов в почти живых существ

Южнокорейские учёные создали искусственную мышцу, способную поднимать вес, превышающий собственный в 4000 раз, открыв путь к новой эре робототехники.

Читать полностью »