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

The Diary 24: спутник с ИИ обнаружил литиевое месторождение в Канаде сегодня в 18:25
Искусственный интеллект вырвал тайну из недр Земли: спутник обнаружил литий там, где никто не искал

Спутник с искусственным интеллектом впервые самостоятельно обнаружил крупное литиевое месторождение в Канаде, открывая новую эпоху космических исследований.

Читать полностью »
Луна могла возникнуть после трёх последовательных катастроф — MNRAS сегодня в 17:30
Землю бомбардировали трижды: новое моделирование раскрыло тайную хронологию рождения Луны

Учёные из Бристольского университета предложили новую теорию: Луна могла родиться не от одного удара, а от серии космических катастроф.

Читать полностью »
На 3I/ATLAS зафиксированы извержения ледяных вулканов — arXiv сегодня в 16:57
Вулканы могут извергаться не только на планетах: как 3I/ATLAS снова бросила вызов науке

Межзвёздная комета 3I/ATLAS оказалась не просто ледяным шаром, а возможным вулканом. Что это значит для наших теорий о происхождении комет и планет?

Читать полностью »
Тюлениха проплыла 130 километров в открытом море — Гетеборгский университет сегодня в 16:31
Тюлениха плыла 130 километров без остановки — зачем он преодолела путь, который под силу только киту: учёные в недоумении

Самка тюленя из Швеции переплыла в Норвегию через открытое море. Что заставило животное рискнуть таким заплывом?

Читать полностью »
Сейсмические волны отражаются от уплотнённой почвы — The Guardian сегодня в 16:25
Теперь фермеры узнают, где земля больна — без лабораторий и дорогих анализов. Как не дать этому случиться

Учёные предлагают новую технологию, которая помогает изучать состояние почвы без раскопок. Метод уже показал высокую точность.

Читать полностью »
Крепкий брак помогает поддерживать нормальный вес — Gut Microbes сегодня в 15:14
Любовь спасает от ожирения: почему счастливый брак оказался мощнее диет и тренировок

Может ли любовь помочь похудеть? Учёные выяснили, как счастливый брак активирует гормон, который регулирует аппетит и вес.

Читать полностью »
Стволовые клетки помогли вылечить переломы — Университет Осаки сегодня в 14:04
Жир можно превратить в кость: японцы нашли способ восстанавливать позвоночник без операций

Японские учёные нашли способ лечить переломы позвоночника с помощью стволовых клеток жира. Может ли организм сам восстановить кость без операций?

Читать полностью »
Археологи нашли в Арханесе систему защиты от оползней — Минкульт Греции сегодня в 13:01
Минойцы защищались не только от врагов: Арханес удивил археологов — под слоем земли нашли систему, опередившую время

Арханес долго удивлял: зачем минойцы построили странную наклонную стену во дворце? Новые раскопки показали, что это был шедевр древней инженерии.

Читать полностью »