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

Оригами-робота научили прижимать ноги и ходить по-крабьи Оригами-робота научили прижимать ноги и ходить по-крабьи

Инженер из Германии разработал четвероногого оригами-робота Fold Walker

N+1
Атеросклероз: как обнаружить и предотвратить развитие сосудистого заболевания Атеросклероз: как обнаружить и предотвратить развитие сосудистого заболевания

Насколько опасны холестериновые бляшки?

ТехИнсайдер
Разработана первая вакцина от птичьего гриппа для коров Разработана первая вакцина от птичьего гриппа для коров

Ученые разработали первую мРНК-вакцину от птичьего гриппа для коров

ТехИнсайдер
«Страна Саша»: честное кино о современных подростках, детстве без отца и взрослении «Страна Саша»: честное кино о современных подростках, детстве без отца и взрослении

Фильм «Страна Саша» — многогранное высказывание о природе нового поколения

Forbes
«Средневековье в латах» «Средневековье в латах»

Как умирали и какие раны наносили друг другу средневековые воины

N+1
Метод Мари Кондо: 5 простых советов по уборке дома Метод Мари Кондо: 5 простых советов по уборке дома

Полезные советы Мари Кондо, которые научили людей правильно наводить порядок

Psychologies
Сделай сам: простой походный холодильник из подручных средств? Легко и доступно! Сделай сам: простой походный холодильник из подручных средств? Легко и доступно!

Как сделать оазис холода из "сами знаете чего и палок"

ТехИнсайдер
Счастливые, успешные и оптимистичные: как такие люди относятся к жизни Счастливые, успешные и оптимистичные: как такие люди относятся к жизни

Почему одни люди успешны и довольны жизнью, а другие не вылезают из депрессий

Psychologies
Николай Пирогов: за что святого доктора и отца-основателя военно-полевой хирургии отправили в ссылку? Николай Пирогов: за что святого доктора и отца-основателя военно-полевой хирургии отправили в ссылку?

Российский врач, ученый и педагог Николай Пирогов был фанатом своего дела

ТехИнсайдер
В курганах ямной культуры нашли расчлененное и сидячее мужские погребения В курганах ямной культуры нашли расчлененное и сидячее мужские погребения

Археолог объяснил нестандартный ритуал погребения влиянием с Северного Кавказа

N+1
История одного здания: дом на Большой Садовой История одного здания: дом на Большой Садовой

В этом доме Булгаков поселил дьявольскую свиту в романе «Мастер и Маргарита»

Культура.РФ
Дуглас МакМастер: «Популярность концепции zero waste будет только расти» Дуглас МакМастер: «Популярность концепции zero waste будет только расти»

Дуглас МакМастер — о концепции zero waste и принципах работы без мусорного ведра

Bones
Как охладиться в жару: вот что наука говорит на этот счет Как охладиться в жару: вот что наука говорит на этот счет

Здоровые и экологичные способы уберечь себя от теплового удара

ТехИнсайдер
Саша Николаенко: «Муравьиный бог: реквием». Что растет из нелюбви Саша Николаенко: «Муравьиный бог: реквием». Что растет из нелюбви

Отрывок из книги Саша Николаенко о том, как детство тратит свое будущее

СНОБ
Халтура как образ жизни Халтура как образ жизни

Как советский андерграунд зарабатывал на государственной службе

Weekend
Приложения для сна: польза или вред? Приложения для сна: польза или вред?

Как приложения, призванные улучшить наш сон, делают его только хуже

Maxim
Ранний климакс Ранний климакс

Когда может начаться ранний климакс и кто в группе риска?

Лиза
Ученые создали миниатюрную копию желудочка сердца — и даже заставили ее биться Ученые создали миниатюрную копию желудочка сердца — и даже заставили ее биться

Новый орган, похожий на сердце, был выращен в лаборатории

ТехИнсайдер
Куда нас приведут нейросети Куда нас приведут нейросети

Мировые тренды, которые со временем окажут влияние и на нашу жизнь

СНОБ
7 признаков, которые выдают псевдоинтеллектуала 7 признаков, которые выдают псевдоинтеллектуала

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

Maxim
7 особенных фильмов и сериалов красавицы Виктории Толстогановой 7 особенных фильмов и сериалов красавицы Виктории Толстогановой

Роковая женщина, добрая внутри!

Maxim
Как есть, чтобы похудеть: 4 главных микроэлемента здоровой диеты Как есть, чтобы похудеть: 4 главных микроэлемента здоровой диеты

Какие микроэлементы должны присутствовать в здоровой диете

Psychologies
История одного здания: комплекс домов страхового общества «Россия» История одного здания: комплекс домов страхового общества «Россия»

Интересные подробности о комплексе зданий страхового общества «Россия»

Культура.РФ
Музыкальный редактор «Очень странных дел» Лена Гликсон о работе с Леди Гагой и номинации на «Эмми» Музыкальный редактор «Очень странных дел» Лена Гликсон о работе с Леди Гагой и номинации на «Эмми»

Музыкальный редактор Лена Гликсон — о своем пути из Воронежа к Эмми

СНОБ
Изменить правила игры: как женщины становятся топ-менеджерами в мужском спорте Изменить правила игры: как женщины становятся топ-менеджерами в мужском спорте

Разбираемся, как женщины попадают в топ-менеджмент в спорте

Forbes
Возвращаем силы и радость жизни: экспресс-практики с любимыми фото Возвращаем силы и радость жизни: экспресс-практики с любимыми фото

Хотите научиться быстро возвращаться в ресурсное состояние?

Psychologies
На Крите нашли 4000-летние случаи инфицирования чумной палочкой и сальмонеллой На Крите нашли 4000-летние случаи инфицирования чумной палочкой и сальмонеллой

Палеогенетики обнаружили древние патогены чумной палочки у четырех индивидов

N+1
Жертвоприношения и каннибализм: настоящая сказка о Золушке Жертвоприношения и каннибализм: настоящая сказка о Золушке

Похожа ли настоящая история Золушки на сказку?

VOICE
Страшные и загадочные динозавры среди нас: посмотрите на этих живых ископаемых XXI века Страшные и загадочные динозавры среди нас: посмотрите на этих живых ископаемых XXI века

Виды, которые прекрасно себя чувствуют, как и несколько миллионов лет назад

ТехИнсайдер
Одна вокруг света: опасная дорога к ледникам, горные озера и разноцветная гора Одна вокруг света: опасная дорога к ледникам, горные озера и разноцветная гора

176-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Перу

Forbes
Открыть в приложении