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 берегов Сингапура нашли 3,5 тонны средневековой китайской посуды У берегов Сингапура нашли 3,5 тонны средневековой китайской посуды

С давних времен остров Сингапур выступал важным перевалочным пунктом для моряков

N+1
12 самых дорогих наборов LEGO 12 самых дорогих наборов LEGO

Коллекционные раритеты LEGO за бешеные деньги

Maxim
Исследование выявило белок, замедляющий старение с помощью регуляции РНК Исследование выявило белок, замедляющий старение с помощью регуляции РНК

Белок PELOTA играет центральную роль в замедлении старения и продлении жизни

ТехИнсайдер
Психопат и социопат: в чем разница? Психопат и социопат: в чем разница?

Есть ли разница между психопатом и социопатом?

Psychologies
Пять языков любви Пять языков любви

Секрет прочных отношений

kiozk originals
5 неявных привычек, убивающих женственность день за днем 5 неявных привычек, убивающих женственность день за днем

Проверь, нет ли у тебя привычек, из-за которых можно перестать быть желанной

Лиза
Возможна ли копия автопортрета? Отрывок из книги «Предприятие Рембрандта» Возможна ли копия автопортрета? Отрывок из книги «Предприятие Рембрандта»

Отрывок из книги Светланы Алперс б отношениях Рембрандта с миром коммерции

РБК
Что продавали в первых российских аптеках? Что продавали в первых российских аптеках?

Травы, натурпродукты — какие лекарства были на прилавках первых российских аптек

Культура.РФ
Пять уникальных особенностей третьего поколения Range Rover Sport Пять уникальных особенностей третьего поколения Range Rover Sport

Стильный, технологичный, изысканный и всё еще внедорожник Range Rover Sport

4x4 Club
Носки и лодыжки: Брэд Питт, Вин Дизель и другие мужчины-звезды, которые роскошно выглядят в юбках Носки и лодыжки: Брэд Питт, Вин Дизель и другие мужчины-звезды, которые роскошно выглядят в юбках

Мода давно вышла за грани гендерных стереотипов

VOICE
Из разведки с любовью Из разведки с любовью

Приключения Яна Флеминга до Джеймса Бонда

Weekend
13 полезных продуктов, в которых много цинка 13 полезных продуктов, в которых много цинка

Дефицит цинка может привести к выпадению волос и другим проблемам со здоровьем

Лиза
Товарный знак на миллионы долларов в год: кто «изобрёл» смайлик и превратил его в финансовую империю Товарный знак на миллионы долларов в год: кто «изобрёл» смайлик и превратил его в финансовую империю

Как улыбающийся «эмоджи» прошёл через секс-революцию, рейвы и цифровизацию

VC.RU
Топ-7 самых оплачиваемых моделей на Onlyfans Топ-7 самых оплачиваемых моделей на Onlyfans

Семь моделей, которые зарабатывают на фото и видео баснословные суммы

Maxim
Удивительные Удивительные

Люди впервые отправились на Луну, а за ними — морские обезьяны

ТехИнсайдер
«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
Исчезнувшие города Древней Руси Исчезнувшие города Древней Руси

Какое место называют «русской Троей» и что осталось от Мологи и Хатуни

Культура.РФ
Смотреть в глаза: найден несложный способ предсказать инфаркт миокарда за 5 лет Смотреть в глаза: найден несложный способ предсказать инфаркт миокарда за 5 лет

Кровеносные сосуды в сетчатке отражают развитие ишемической болезни сердца

Вокруг света
Пес-подрывник, противотанковые мышки и другие животные-спецназовцы: как хвостатые бойцы помогали выиграть Вторую Мировую Пес-подрывник, противотанковые мышки и другие животные-спецназовцы: как хвостатые бойцы помогали выиграть Вторую Мировую

На фронт уходили все, даже собаки, птицы, мыши, кошки, медведи и олени

ТехИнсайдер
Тайна смерти Александра Македонского: почему тело оставалось нетленным? Тайна смерти Александра Македонского: почему тело оставалось нетленным?

Как умер Александр Македонский: теория доктора Кэтрин Холл

ТехИнсайдер
Звезда из вселенной. Никита Ефремов Звезда из вселенной. Никита Ефремов

Никита Ефремов о том, кто виноват, что делать и в чем, наконец, сила

Men Today
От «Твин Пикса» до «Тьмы»: 15 отличных сериалов в жанре мистики, от которых тяжело оторваться От «Твин Пикса» до «Тьмы»: 15 отличных сериалов в жанре мистики, от которых тяжело оторваться

Сериалы о паранормальном, путешествиях во времени и фантастических существах

Правила жизни
Где в России бомбоубежища и с чем там надо прятаться Где в России бомбоубежища и с чем там надо прятаться

Как найти бомбоубежище и что брать с собой?

Maxim
Контроль государства и контркультура: каким было российское кино в последние 20 лет Контроль государства и контркультура: каким было российское кино в последние 20 лет

Что произошло с российским кинематографом в XXI веке

Forbes
Что нам стоик Что нам стоик

Как при помощи стоической философии избавиться от боли

Правила жизни
МОТ МОТ

МОТ рассказал о том, кто в России пишет хорошую музыку

ЖАРА Magazine
Новости медицины Новости медицины

Почему люди не вакцинируются и как здоровье зависит от целеустремленности

Лиза
Куратор выставки «Брат Иван» — о личности и коллекции Ивана Морозова Куратор выставки «Брат Иван» — о личности и коллекции Ивана Морозова

Алексей Петухов рассказывает, какие характеры были у русских коллекционеров

РБК
Как детские игры помогут вернуть нам радость этим летом Как детские игры помогут вернуть нам радость этим летом

Чтобы научиться радости, следует записаться на «мастер-класс» к детям

Psychologies
Златовласка с доставкой на дом: как осветлить волосы без краски Златовласка с доставкой на дом: как осветлить волосы без краски

Как стать блондинкой без вреда для волос?

VOICE
Открыть в приложении