Физики впервые напрямую увидели вихри электронной жидкости

N+1Наука

Физики напрямую увидели электронные вихри

Американские и израильские физики впервые напрямую увидели вихри электронной жидкости. Для этого они заставляли ток течь через образцы теллурида вольфрама сложной формы в гидродинамическом режиме. Исследование опубликовано в Nature.

Марат Хамадеев

A. Aharon-Steinberg et al. / Nature, 2022

Движение электронов по кристаллической решетке в присутствии ускоряющего электрического поля существенно отличается от такового в вакууме. Ключевая особенность — это постоянное рассеяние электронов на неоднородностях решетки, приводящее к потере ими импульса. Превращение энергии движения электронов в энергию колебания решетки приводят к ее омическому нагреву и формирует электрическое сопротивление, с которым человек имеет дело в нормальных условиях.

Однако, если изготовить максимально бездефектный кристалл и понизить его температуру, то на первый план выходят электрон-электронные столкновения, в результате которых импульс не передается решетке. Еще полвека назад физики поняли, что в этом случае поток электронов движется не по омическим, а по гидродинамическим законам. Физики долгое время пытались подтвердить эту гипотезу. Это стало возможным благодаря прогрессу в создании сверхчистых бездефектных монокристаллов, гетероструктур и двумерных пленок.

Поскольку электроны могут быть описаны законами гидродинамики, они должны образовывать вихри и водовороты. Такая турбулентность может проявить себя в виде локального отрицательного сопротивления, что было обнаружено в ряде экспериментов. Однако, одного отрицательного сопротивления недостаточно для доказательства турбулентного движения, поскольку такой эффект может возникать и в другом режиме тока, баллистическом. Поэтому ученые активно ищут способы визуализации электронных вихрей.

Напрямую увидеть это необычное явление удалось группе физиков из Израиля и США под руководством Илая Зельдова (Eli Zeldov) из Института Вейцмана. Для этого они заставляли ток затекать в боковые полости образца и измеряли сопутствующее магнитное поле. Особенностью работы ученых стало то, что они смогли добиться гидродинамического режима в материале со слабым электрон-электронным взаимодействием.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Европейцы и потомки азиатов почти не смешались на западе Аварского каганата Европейцы и потомки азиатов почти не смешались на западе Аварского каганата

Авары господствовали над этнически и культурно неоднородным населением

N+1
Японские однопокровницы отрастили удочки для привлечения опылителей Японские однопокровницы отрастили удочки для привлечения опылителей

Один из видов однопокровниц привлекает грибных комаров с помощью отростка

N+1
Древняя ДНК указала на обмен генами между охотниками-собирателями Северной Африки и Европы Древняя ДНК указала на обмен генами между охотниками-собирателями Северной Африки и Европы

Население Восточного Магриба сохраняло преемственность от охотников-собирателей

N+1
Синдром Папы Карло, или Что скрывается за желанием упахиваться на работе Синдром Папы Карло, или Что скрывается за желанием упахиваться на работе

Почему трудоголизм – вредная привычка, даже зависимость?

Лиза
Сила воли: что мешает нам добиваться цели Сила воли: что мешает нам добиваться цели

Проблема отсутствия силы воли – в образе жизни, который ее ослабляет

Psychologies
Астрономы описали формирование «черных вдов» с маломассивной звездой–компаньоном Астрономы описали формирование «черных вдов» с маломассивной звездой–компаньоном

Астрономы построили модель образования пульсаров–«черных вдов»

N+1
Для чего нужна бронепленка для авто и сколько она стоит Для чего нужна бронепленка для авто и сколько она стоит

Насколько эффективны прозрачные щиты для авто?

РБК
Лицемерие убивает? Чем опасно общение с двуличным человеком Лицемерие убивает? Чем опасно общение с двуличным человеком

Стоит ли выводить лицемера на чистую воду?

Psychologies
Потеют, шелушатся, немеют: диагнозы, которые можно поставить по ладоням Потеют, шелушатся, немеют: диагнозы, которые можно поставить по ладоням

Врач «прочитает» твои кисти рук не хуже профессионального хироманта

Maxim
Иван Шевченко: «Учиться на ошибках не зазорно» Иван Шевченко: «Учиться на ошибках не зазорно»

Пекарня при ресторане — деталь, которая указывает на уровень заведения

Bones
Не только слушать, но и слышать: как и зачем развивать эмпатию Не только слушать, но и слышать: как и зачем развивать эмпатию

Эмпатия — способность понимать чужие эмоции, чувства и потребности

Forbes
Так ли уж важны подушки безопасности? Так ли уж важны подушки безопасности?

Насколько небезопасны машины без аэрбегов?

Maxim
«Приемлемый компромисс»: зачем женатые мужчины заводят любовниц «Приемлемый компромисс»: зачем женатые мужчины заводят любовниц

Почему именно мужчины заводят любовниц? Зачем женщины соглашаются на эту роль?

Psychologies
Суздаль Суздаль

Как Суздаль превращается в центр современного искусства и культурный хаб

Собака.ru
«Дух дурения»: как жили коренные народы Сибири и шаманы «Дух дурения»: как жили коренные народы Сибири и шаманы

Сибирская история полна страстей и самоотверженности. И знать ее необходимо

Вокруг света
Ранний час: 4 причины назначать важные дела на утро Ранний час: 4 причины назначать важные дела на утро

Несколько аргументов в пользу привычки назначать важные дела на утро

Psychologies
«Fashionopolis: Цена быстрой моды и будущее одежды». Какой урон наносит планете бездумное потребление «Fashionopolis: Цена быстрой моды и будущее одежды». Какой урон наносит планете бездумное потребление

Фрагмент книги «Fashionopolis: Цена быстрой моды и будущее одежды»

N+1
Вместо Хургады — в полицию: 5 ходовых способов обмана россиян при покупке билетов Вместо Хургады — в полицию: 5 ходовых способов обмана россиян при покупке билетов

Как не попасться на уловки мошенников при планировании путешествия?

Вокруг света
ИИ массового поражения: Генри Киссинджер и Эрик Шмидт об угрозах кибервойны ИИ массового поражения: Генри Киссинджер и Эрик Шмидт об угрозах кибервойны

Искусственный интеллект на службе политиков

Forbes
Яйцо, черепашка и мальчик: о чем рассказывают смерти в помпейских банях Яйцо, черепашка и мальчик: о чем рассказывают смерти в помпейских банях

В Археологическом парке Помпей новая замечательная находка

N+1
Что говорит ваш внутренний ребенок? Что говорит ваш внутренний ребенок?

Дитя, живущее в каждом из нас, помнит все наши раны и обманутые надежды

Psychologies
«Человеческое страдание не поддается измерению»: неизданные лекции Виктора Франкла «Человеческое страдание не поддается измерению»: неизданные лекции Виктора Франкла

Лекции психиатра Виктора Франкла о смысле страдания

Forbes
Как определить, что ребенок созрел для лагеря? 10 основных ошибок родителей Как определить, что ребенок созрел для лагеря? 10 основных ошибок родителей

Дети взрослеют, и перед родителями встает множество вопросов

Psychologies
Органический амин поглотил 99 процентов углекислого газа Органический амин поглотил 99 процентов углекислого газа

Химики научились собирать до 99 процентов углекислого газа из его смеси с азотом

N+1
Почему я умная, а живу как дура: вся правда о женских тренингах Почему я умная, а живу как дура: вся правда о женских тренингах

В чем прелесть и опасность массового увлечения женскими тренингами?

Psychologies
«Полный бред! Скептицизм в мире больших данных». Как относиться к получаемой информации критически «Полный бред! Скептицизм в мире больших данных». Как относиться к получаемой информации критически

Отрывок из книги «Полный бред! Скептицизм в мире больших данных»

N+1
Дима Зицер: «Сумасшедшее счастье, когда тебя любят не за оценки, а просто так» Дима Зицер: «Сумасшедшее счастье, когда тебя любят не за оценки, а просто так»

Стоит ли говорить с детьми как со взрослыми?

Psychologies
Какие элитные дома Москвы построены на месте кладбищ? Какие элитные дома Москвы построены на месте кладбищ?

Премиум-апартаменты на костях

Вокруг света
Как выбрать ультрабук: на что обратить внимание при покупке Как выбрать ультрабук: на что обратить внимание при покупке

Гайд по выбору подходящей именно вам модели ультрабука

CHIP
Как повысить удовольствие от отпуска: 4 совета Как повысить удовольствие от отпуска: 4 совета

Как продлить ощущение счастья от каникул?

Psychologies
Открыть в приложении