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

Связь подземных архей с марсианским метаном оценили учёные вчера в 22:10
Марс мог быть не таким уж пустынным: подземные жители на Земле намекают на неожиданную правду

Учёные обнаружили микробные сообщества, способные вырабатывать метан, и их выводы могут изменить представления о возможной жизни под поверхностью других планет.

Читать полностью »
Учёные выявили генетические причины ДЦП вчера в 20:23
Когда снимки чистые, а диагноз остаётся: исследование показало тайную роль генетики в развитии ДЦП

Новое исследование eBioMedicine показало, что ДЦП часто связано не с родовой травмой, а с генетическими причинами. Учёные изучили более 300 случаев и объяснили, какие механизмы стоят за развитием заболевания.

Читать полностью »
Магматические процессы сформировали кольцевые структуры Сахары вчера в 18:11
Сахара оставила на поверхности след, похожий на печать древней силы: спутники фиксируют его снова и снова

Кольцевые скальные структуры в глубине Сахары выглядят как следы древних процессов, но их происхождение оказалось земным. Разбираемся, как они сформировались и почему так хорошо видны из космоса.

Читать полностью »
Тёмная материя составляет 27 % Вселенной — The Guardian вчера в 16:08
Гамма-лучи из центра Млечного Пути выдали главную тайну Вселенной — что держит галактики вместе

Удастся ли учёным наконец разгадать тайну тёмной материи? Новое исследование японского астрофизика вызвало жаркие споры.

Читать полностью »
Фтор в воде не влияет на интеллект людей — Университет Миннесоты вчера в 14:04
40 лет наблюдений разрушили миф о фторированной воде: вот что она делает с мозгом на самом деле

Американские учёные выяснили, как фтор в питьевой воде влияет на  интеллект. Что же показали результаты наблюдений?

Читать полностью »
В Помпеях начали испытания робота для реставрации фресок — Университет Ка-Фоскари вчера в 12:02
Древние фрески оживают сами собой: технология из Помпей переписывает представления о реставрации

В Помпеях начали тестировать роботизированную систему, способную восстанавливать древние фрески с помощью ИИ и компьютерного зрения.

Читать полностью »
Исследователи улучшили выявление микроструктур новым рентген-методом вчера в 10:17
Диагностика без лишнего облучения: учёные нашли способ увидеть скрытые детали за один щелчок

Учёные создали новую технологию рентгеновской визуализации, позволяющую получать три вида контраста за один снимок. Она снижает облучение и помогает обнаруживать мельчайшие изменения в тканях.

Читать полностью »
SoraNews24: капсула из Японии сочетает омовение и сканирование здоровья вчера в 8:18
Моет, сканирует и расслабляет: эта японская капсула превращает обычную ванну в персональный спа-центр

Японская капсула, которая сама моет человека и сканирует здоровье, выходит в розницу. Что она умеет и почему стоит как дом — рассказываем подробно.

Читать полностью »