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

Мария Кюри: жизнь за пределами лаборатории и неожиданные открытия вчера в 23:26

Мария Кюри — выдающаяся женщина-учёный, оставившая след в истории своими открытиями. Узнайте, как её жизнь за пределами лаборатории повлияла на науку и судьбы людей.

Читать полностью »
Иллюзии сознания: как нейробиологи объясняют наш опыт реальности вчера в 22:41

Наш мозг создаёт иллюзии, которые формируют наш опыт реальности. Узнайте, как нейробиологи объясняют процесс восприятия мира и что скрыто за каждой иллюзией.

Читать полностью »
Итоги научных открытий года: какие исследования произвели фурор в научном мире? вчера в 21:21

Каждый год на мировых научных просторах происходят революционные открытия, которые не только влияют на развитие науки, но и могут кардинально изменить наше восприятие окружающего мира. 2025 год не стал исключением!

Читать полностью »
Лавуазье: как великий химик раскрыл тайны химических реакций вчера в 20:31

Лавуазье стал основоположником современной химии, развеяв мифы и доказав ключевые законы химических реакций. Узнайте, как его открытия изменили науку

Читать полностью »
Учёные обучили пчёл различать числа. Как это работает? вчера в 19:52

Учёные выяснили, что пчёлы могут различать числа. Как маленькие насекомые осваивают математические концепции и что это открытие означает для науки?

Читать полностью »
Тайны мира микробов: как микробы могут спасти человечество? вчера в 15:55

Микробы — это не только болезни, но и мощный инструмент для решения глобальных проблем: от медицины до экологии. Узнайте, как эти крошечные организмы могут спасти человечество.

Читать полностью »
Архив ДНК: как записать Википедию в одну пробирку вчера в 0:37

Узнайте, как молекулы ДНК становятся новым архивом знаний и почему в одной пробирке уже сегодня можно сохранить эквивалент всей Википедии и даже больше.

Читать полностью »
Как наука объясняет желание людей путешествовать в космос? 08.07.2025 в 23:24

Что заставляет людей мечтать о космосе? Это не только научные исследования, но и глубокие психологические потребности, которые учёные объясняют через науку и эволюцию.

Читать полностью »