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

Российские химики создали реагент для очистки морей от нефти — Petroleum Chemistry сегодня в 17:18
Российская разработка разобьёт нефтяные плёнки в лепёшки: тропические моря можно будет спасти за часы

Российские химики создали реагент, который собирает нефтяные плёнки в тропических морях. Как вещество СН-1 помогает очищать океан?

Читать полностью »
Водородные галактики указывают на раннюю стадию эволюции — доктор Юнг сегодня в 16:39
Не хаос, а хореография: галактики танцуют в одном ритме на протяжении миллионов световых лет

Астрономы зафиксировали вращение гигантской космической нити, включающей сотни галактик. Открытие обещает изменить наше понимание происхождения Млечного Пути и эволюции Вселенной.

Читать полностью »
Простые изображения для мозга привлекательнее сложных — PNAS Nexus сегодня в 16:07
Приятно глазу — выгодно мозгу: учёные раскрыли энергетическую формулу красоты

Учёные выяснили, что мозг предпочитает изображения, требующие меньше энергии. Оказывается, красота — это стратегия энергосбережения?

Читать полностью »
В Китае найдены следы исчезнувшего этноса бо — Синьхуа сегодня в 15:55
Летающие люди вернулись из легенд: в Китае найдено ДНК древнего народа бо, хоронившего мёртвых в небе

Учёные нашли доказательства существования народа бо — "летающих людей" древнего Китая. Кто они были и почему их так называли?

Читать полностью »
Первая Библия с картой Святой Земли была напечатана вверх ногами — JTS сегодня в 14:20
Первая карта в Библии перевернула Святую Землю — буквально: к чему привела ошибка 1525 года

В 1525 году художник Кранах и издатель Фрошауэр создали Библию с перевёрнутой картой Святой Земли. Последствия ошибки ощущаются до сих пор.

Читать полностью »
Аравия была обитаема 100 тысяч лет назад — PLOS One сегодня в 13:24
Райский уголок между Катаром и Кувейтом: археологи нашли следы древних людей в сердце пустыни

Археологи нашли следы древних людей в пещерах Аравии. Когда безжизненная пустыня была зелёным коридором, по которому человек шёл из Африки в Азию?

Читать полностью »
Учёные выявили две формы жертвоприношений в древнем Китае — Nature сегодня в 12:06
Мужчины умирали ради крепости стен, женщины — ради богов: ДНК из Шимао раскрыла тайну древних жертвоприношений

Генетики раскрыли тайну древнего города Шимао. Почему мужчины и женщины становились здесь жертвами, и что это говорит о первых цивилизациях Китая?

Читать полностью »
SWOT заснял движение цунами после землетрясения 8,8 балла сегодня в 11:37
За цунами подсмотрели с орбиты и поразились: волна движется через планету не так, как все думали

Спутник SWOT впервые зафиксировал цунами с рекордной точностью. Как новые данные помогут предсказывать гигантские волны и спасать прибрежные города?

Читать полностью »