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

В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных

Археологи обнаружили в Португалии новые произведения палеолитического искусства

N+1
Как убрать колонтитулы в Ворде: пошаговая инструкция для всех версий Как убрать колонтитулы в Ворде: пошаговая инструкция для всех версий

В этом материале мы пошагово опишем, как убрать колонтитулы в Ворде

CHIP
Астрономы отыскали кандидата в очень далекую карликовую планету на крайне широкой орбите Астрономы отыскали кандидата в очень далекую карликовую планету на крайне широкой орбите

Как обнаружили кандидата в экзотичный по свойствам транснептуновый объект

N+1
Советский Хатико: чем закончилась история овчарки, встречавшей самолеты Советский Хатико: чем закончилась история овчарки, встречавшей самолеты

А ты знаешь, что в СССР был свой Хатико?

VOICE
8 доказанных наукой привычек, которые действительно повышают интеллект 8 доказанных наукой привычек, которые действительно повышают интеллект

Какие ритуалы стоит добавить в свою рутину, чтобы стать умнее

Maxim
Деньги на ветер: 5 популярных бьюти-процедур, вау-эффект от которых сильно преувеличен Деньги на ветер: 5 популярных бьюти-процедур, вау-эффект от которых сильно преувеличен

Бьюти-процедуры, суперэффекта от которых на самом деле ждать не стоит

VOICE
Парадоксы аппетита Парадоксы аппетита

80% молодых женщин считают себя толстыми

Лиза
Болезнь бесцеремонности: четыре способа борьбы с грубостью на рабочем месте Болезнь бесцеремонности: четыре способа борьбы с грубостью на рабочем месте

Почему грубое отношение к коллегам заразительно и как с этим справиться

VC.RU
«Книжка занимательная, но»: как современники Пушкина относились к писательницам «Книжка занимательная, но»: как современники Пушкина относились к писательницам

Отрывок из книги Марии Нестеренко «Розы без шипов»

Forbes
Близкий пропал без вести: как справиться с болью и неизвестностью Близкий пропал без вести: как справиться с болью и неизвестностью

Как помочь себе, если ваш близкий пропал?

Psychologies
Школа автотуризма. Минимальный набор для небольшого путешествия Школа автотуризма. Минимальный набор для небольшого путешествия

Ну казалось бы, что может быть проще – собрались да поехали

4x4 Club
Мауро Колагреко: «Исследуйте землю» Мауро Колагреко: «Исследуйте землю»

Разговор с шеф-поваром, собравшим три звезды Michelin

Bones
В сосудах бронзового века из Израиля обнаружили остатки опиума В сосудах бронзового века из Израиля обнаружили остатки опиума

В бронзовом веке в Левант наркотик поставляли с Кипра

N+1
Почему когда мы хотим одного, то часто делаем совсем другое? Почему когда мы хотим одного, то часто делаем совсем другое?

Почему когда принимаемое решение имеет реальные последствия, люди бездействуют

ТехИнсайдер
Первый (удачный) отпуск вдвоем Первый (удачный) отпуск вдвоем

Море, солнце, он и она — и кажется, больше ничто в мире не имеет значения…

Psychologies
Ученые установили, как Ученые установили, как

Зомби-клетки — это клетки, которые продолжают жить, но уже не могут делиться

ТехИнсайдер
В чем секрет Xiaomi: что действительно выпускает компания? В чем секрет Xiaomi: что действительно выпускает компания?

Как Xiaomi превратилась из заурядной компании во всемирно известный бренд

CHIP
Что считать изменой: 7 распространенных поводов для ревности Что считать изменой: 7 распространенных поводов для ревности

Психологи разобрали распространенные варианты измен

Psychologies
Технологии минувшей эпохи: как работали пейджеры, дисководы и dial-up-модемы Технологии минувшей эпохи: как работали пейджеры, дисководы и dial-up-модемы

Вспоминаем ушедшие технологии, оставившие неизгладимый след в наших сердцах

CHIP
4 главных витамина, которые сделают вашу кожу моложе: вот откуда их можно получить 4 главных витамина, которые сделают вашу кожу моложе: вот откуда их можно получить

Здоровье кожи можно улучшить, если получать достаточно «правильных» витаминов

ТехИнсайдер
Недавно найденный в Сибири 18 000-летний щенок оказался не собакой, а волком Недавно найденный в Сибири 18 000-летний щенок оказался не собакой, а волком

Ученые до сих пор не знают, где именно были одомашнены собаки

ТехИнсайдер

Бесценные рукописи и архивы с редкими фактами о жизни актера Петра Вельяминова

Коллекция. Караван историй
Халтура как образ жизни Халтура как образ жизни

Как советский андерграунд зарабатывал на государственной службе

Weekend
«Мои» неясыти «Мои» неясыти

Увидеть неясыть — большая удача!

Наука и жизнь
Какую женщину никогда не позовут замуж: жесткая цитата Джины Лоллобриджиды Какую женщину никогда не позовут замуж: жесткая цитата Джины Лоллобриджиды

Если тебя еще не осчастливили предложением стать женой, считай это комплиментом

VOICE
6 признаков, что у твоего мужа кризис среднего возраста: ты должна знать их все! 6 признаков, что у твоего мужа кризис среднего возраста: ты должна знать их все!

Как помочь мужу справиться с кризисом среднего возраста

VOICE
Своих хватает: звезды, которые пытались, но не смогли прославиться за рубежом Своих хватает: звезды, которые пытались, но не смогли прославиться за рубежом

Кто из российских звезд пытался покорить иностранную сцену

VOICE
Знатным скандинавам эпохи викингов приглянулся мех бобра Знатным скандинавам эпохи викингов приглянулся мех бобра

Бобровый мех выступал для местной скандинавской верхушки предметом роскоши

N+1
Экономический бумт Экономический бумт

Пять кризисных эпох в истории дореволюционной России

Правила жизни
Почему нам не нужна близость? 3 важные причины Почему нам не нужна близость? 3 важные причины

Причины, которые превращаются в знак «Стоп!» на пути к гармоничному сексу

Psychologies
Открыть в приложении