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

Тайна северного сияния раскрыта: учёные нашли двигатель небесного света в космосе сегодня в 10:51

Учёные раскрыли тайну полярных сияний: плазменные волны оказались ключом к их энергии. Но почему это открытие важно далеко за пределами Земли?

Читать полностью »
Микропластик — откуда не ждали: учёные шокированы масштабом загрязнения от одного окурка сегодня в 8:29

Учёные выяснили, что один сигаретный фильтр способен выделить сотни микроволокон. Исследование показало: вклад курения в микропластиковое загрязнение недооценён.

Читать полностью »
Планета в лихорадке: учёные предупреждают о новой норме — погоде без правил сегодня в 6:20

Начало 2026 года принесло Земле жару, морозы и наводнения одновременно. Учёные предупреждают: экстремальная погода становится новой нормой.

Читать полностью »
Звезда смерти или чудо века: астрономы замерли в ожидании кометы, способной затмить Луну вчера в 16:09

Астрономы готовятся к редкому зрелищу — в апреле комета C/2026 A1 (MAPS) может стать заметной даже днём. Нас ждёт одно из красивейших небесных шоу десятилетия.

Читать полностью »
Пять лет до пика: климатологи предупреждают о самом опасном десятилетии XXI века вчера в 15:07

Учёный из Главной геофизической обсерватории объяснил, почему глобальное потепление уже не остановить и какие последствия ждут планету в ближайшие годы.

Читать полностью »
Зомби-апокалипсис внутри нас: остатки COVID атакуют иммунитет — открытие пугает даже врачей вчера в 14:52

Учёные выяснили, что даже разрушенные фрагменты COVID-19 могут атаковать иммунные клетки, вызывая "долгий COVID". Это открытие объясняет природу болезни.

Читать полностью »
ИИ становится человеку ближе, чем друг: учёные предупреждают о новой форме зависимости вчера в 12:44

Новое исследование показало: ИИ может вызывать у людей большее чувство близости, чем человек. Учёные предупреждают — это открытие несёт риск манипуляции.

Читать полностью »
Отказались от соли — отказались от здоровья: почему сердце не выдерживает такой диеты вчера в 9:55

Эксперт Роскачества объяснила, почему отказ от соли не делает рацион здоровее, и чем грозит организму дефицит важного минерала.

Читать полностью »