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

У древних британских кельтов выявили матрилокальность У древних британских кельтов выявили матрилокальность

Ученые выяснили, что для кельтов железного века была характерна матрилокальность

N+1
Улик не было: насколько распространены ложные обвинения в изнасиловании Улик не было: насколько распространены ложные обвинения в изнасиловании

Отрывок из книги «Право на секс. Феминизм в XXI веке»

Forbes
Сразу две частные компании стартовали к Луне на одной ракете Сразу две частные компании стартовали к Луне на одной ракете

Две частные фирмы запустили аппараты на Луну в ракете SpaceX Falcon 9

ТехИнсайдер
«Яжмать»: откуда берется этот синдром и как с ним бороться «Яжмать»: откуда берется этот синдром и как с ним бороться

Какие у «яжматеринства» есть последствия?

Psychologies
Соскочить с крючка вины: как распознать манипуляцию с первой секунды Соскочить с крючка вины: как распознать манипуляцию с первой секунды

Что такое навязанная вина и как она связана с манипуляцией?

VOICE
Взгляд в будущее Взгляд в будущее

Минимализм — стиль, который сейчас переживает второе рождение

SALON-Interior
До слез: эти 5 фильмов, основанных на реальных событиях, никого не оставят равнодушными До слез: эти 5 фильмов, основанных на реальных событиях, никого не оставят равнодушными

Пять картин с мотивирующими и вдохновляющими историями

ТехИнсайдер
Еще раз про кино Еще раз про кино

«Главная роль»: затянутая шутка про изнанку кинобизнеса

Weekend
Говорящие рыбы Говорящие рыбы

Как рыбы издают звуки?

Наука и жизнь
Сколько Сколько

Ходят легенды, будто душа весит 21 грамм — откуда эта цифра?

ТехИнсайдер
Физики получили сплющенный вигнеровский кристалл Физики получили сплющенный вигнеровский кристалл

Признаки анизотропного вигнеровского поликристалла в пленках арсенида алюминия

N+1
Телескопы, звезды и темная материя: 5 женщин, которые изменили астрономию Телескопы, звезды и темная материя: 5 женщин, которые изменили астрономию

Космические открытия, сделанные героинями этой подборки

Forbes
«Бабушка-Чикатило»: история Тамары Самсоновой, которая вышла на пенсию и начала убивать «Бабушка-Чикатило»: история Тамары Самсоновой, которая вышла на пенсию и начала убивать

«Старушка-потрошительница» — так называли эту серийную убийцу

VOICE
Образ жизни: Капитуровы Образ жизни: Капитуровы

Лесной дом под Всеволожском

Собака.ru
Краденые яблоки мира: 7 уроков Евгения Евтушенко Краденые яблоки мира: 7 уроков Евгения Евтушенко

18 июля 2022 года, Евгению Евтушенко могло бы исполниться 90 лет

Правила жизни
Зачем разрешать ребенку баловаться: 5 советов для родителей и воспитателей Зачем разрешать ребенку баловаться: 5 советов для родителей и воспитателей

Почему детская шалость — это абсолютно нормально

Psychologies
Ростов-папа и не только: какие города были самыми криминальными в СССР Ростов-папа и не только: какие города были самыми криминальными в СССР

Какие города СССР славились запредельным числом бандитов?

VOICE
Никуда не денется: 7 способов Никуда не денется: 7 способов

От некоторых женщин мужчины не уходят. В чем их секрет?

VOICE
Синдром отличника: может ли психолог впасть в депрессию, а голливудский актер не иметь идеальной улыбки? Синдром отличника: может ли психолог впасть в депрессию, а голливудский актер не иметь идеальной улыбки?

Как в стремлении к совершенству не угодить в ловушку перфекционизма?

Psychologies
Это было бы логично: ученый объяснил, почему люди могут стать маленькими Это было бы логично: ученый объяснил, почему люди могут стать маленькими

Изменение климата на планете может постепенно привести к уменьшению роста людей

Вокруг света
Евгений Ткачук Евгений Ткачук

Актер и режиссер Евгений Ткачук создал первый в России конный драмтеатр

Собака.ru
Великая лунная мистификация 1835 года: как фантаст заставил весь мир поверить, что на Луне есть жизнь Великая лунная мистификация 1835 года: как фантаст заставил весь мир поверить, что на Луне есть жизнь

Первый в истории пранк о пришельцах, который полностью вышел из-под контроля

ТехИнсайдер
Что такое ЛКП автомобиля и как правильно за ним ухаживать Что такое ЛКП автомобиля и как правильно за ним ухаживать

Лакокрасочном покрытие автомобиля: нюансы измерения и стандартах его толщины

РБК
Что такое инсомния: причины бессонницы, виды, лечение, советы врача Что такое инсомния: причины бессонницы, виды, лечение, советы врача

Причины бессонницы и способы борьбы с ней

РБК
Совместное проживание с партнером: как подготовиться Совместное проживание с партнером: как подготовиться

Как правильно подготовиться к важному этапу совместного проживания?

Psychologies
Кейт, которая гуляет сама по себе Кейт, которая гуляет сама по себе

Ее саму понимать уже давно перестали

Караван историй
Рецепт этой древней ткани давно утрачен. Даже ученые не знают, как ее изготовить Рецепт этой древней ткани давно утрачен. Даже ученые не знают, как ее изготовить

Даккский муслин был настолько легким, что многие верили, что его соткали русалки

ТехИнсайдер

Сыграть любовь достоверно можно только при взаимной приязни

VOICE
7 признаков, которые выдают псевдоинтеллектуала 7 признаков, которые выдают псевдоинтеллектуала

Как вывести на чистую воду тех, кто привык казаться, а не быть

Maxim
Неудача — это узел на побеге бамбука: чему нас учит японская философия ваби-саби Неудача — это узел на побеге бамбука: чему нас учит японская философия ваби-саби

Как японцы учат нас находить связи между ходом жизни и природными явлениями

Forbes
Открыть в приложении