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

Городские острова тепла вдвое снизили смертность людей из-за холода Городские острова тепла вдвое снизили смертность людей из-за холода

Городской остров тепла снижает смертность населения от холода на 51,5 процента

N+1
Врачи назвали 3 рабочие привычки, которые ухудшают ваш сон Врачи назвали 3 рабочие привычки, которые ухудшают ваш сон

Работа влияет на все аспекты жизни и не в последнюю очередь на сон

Inc.
Новые методы помогут искать воду в лунных кратерах и глубоко под поверхностью Новые методы помогут искать воду в лунных кратерах и глубоко под поверхностью

Ученые пытаются определить, где и сколько льда находится на Луне

ТехИнсайдер
Ядерные испытания второй половины XX века и ядерный мистицизм Сальвадора Дали Ядерные испытания второй половины XX века и ядерный мистицизм Сальвадора Дали

Почему Сальвадор Дали променял Ленина на Гитлера и при чем тут Бог и атом

Правила жизни
Психологический портрет: что такое синдром незавершенных дел и синдром Феникса Психологический портрет: что такое синдром незавершенных дел и синдром Феникса

Психология: что лежит в основе синдромов Феникса и незавершенных дел?

Forbes
Язык ненависти vs язык мира: как реагировать на агрессию в повседневном общении? Язык ненависти vs язык мира: как реагировать на агрессию в повседневном общении?

Как реагировать на язык вражды и что ему можно противопоставить?

Psychologies
Кошкин дом Кошкин дом

Какие зоны надо организовать в квартире, чтобы питомцу было комфортно

Лиза
От общего к крупному От общего к крупному

Что документальное кино делает с реальностью?

Weekend
Голоса очковых пингвинов в парах стали похожи друг на друга Голоса очковых пингвинов в парах стали похожи друг на друга

Пингвины оказались способны к социальной аккомодации

N+1
Самые смелые девушки XX века: захватывающая история появления бикини Самые смелые девушки XX века: захватывающая история появления бикини

Просто страшно представить, в чем приходилось купаться барышням начала XX века

Maxim
Лучший бесплатный антивирус: наша большая подборка Лучший бесплатный антивирус: наша большая подборка

На рынке представлено немало достойных бесплатных антивирусов. Вот лучшие из них

CHIP
Империя и летаргия Империя и летаргия

Памяти Андрея Филиппова

Weekend
Как приспособиться к чему угодно Как приспособиться к чему угодно

10 способов приспосабливаться, проверенных героями сериалов

Weekend
Вкус Кандинского: как зрение побеждает в конфликте с другими чувствами Вкус Кандинского: как зрение побеждает в конфликте с другими чувствами

Отрывок из книги «Как работают наши чувства» Рассела Джонса

Forbes
Контуринг: пошаговая инструкция на каждый день и мнение эксперта Контуринг: пошаговая инструкция на каждый день и мнение эксперта

Как правильно наносить контуринг

РБК
Домашние животные российских императоров Домашние животные российских императоров

Каких домашних животных заводили царственные особы дома Романовых?

Культура.РФ
«Давайте в Zoom обсудим»: как захватить внимание публики «Давайте в Zoom обсудим»: как захватить внимание публики

Как спикеру играть свою роль, если перед ним нет зала?

Psychologies
Почему мы пьем алкоголь с точки зрения эволюции Почему мы пьем алкоголь с точки зрения эволюции

Как сама эволюция объясняет нашу тягу к алкоголю?

Maxim
Археологи обнаружили в Гнёздове серебряный плетеный позумент Археологи обнаружили в Гнёздове серебряный плетеный позумент

Элемент одежды древнерусской знати нашли на месте разрушенного в X веке кургана

N+1
Белое вино в прозрачной бутылке быстрее потеряло аромат Белое вино в прозрачной бутылке быстрее потеряло аромат

Как влияет на белое вино длительное хранение на полке магазина

N+1
Электронный блок управления автомобиля: что делает и коды ошибок Электронный блок управления автомобиля: что делает и коды ошибок

Что такое электронный блок управления и где он находится в автомобиле

РБК
Александра Маринина: «История движется поступками людей, а люди, как известно, не меняются» Александра Маринина: «История движется поступками людей, а люди, как известно, не меняются»

История – это тоже своего рода детектив

Лиза
Help! SOS! Help! SOS!

Что делать, если ребенок просит тебя забрать его из лагеря

Лиза
Фильм «Красотка»: сказка о худшей ролевой модели или о торжестве любви? Мнения читательниц и психолога Фильм «Красотка»: сказка о худшей ролевой модели или о торжестве любви? Мнения читательниц и психолога

Как сюжет о Золушке из девяностых соотносится с сегодняшним днем

Psychologies
Синдром хорошей девочки: чем опасно желание всем угодить Синдром хорошей девочки: чем опасно желание всем угодить

Почему твоя собственная жизнь уходит на второй план?

VOICE
Настоящий доминант или дилетант БДСМ: 8 признаков любовника в теме Настоящий доминант или дилетант БДСМ: 8 признаков любовника в теме

Твой любовник что-то смыслит в БДСМ, если...

VOICE
Археологи нашли в Гнездове подтверждение письменных свидетельств о погребальном обряде русов Археологи нашли в Гнездове подтверждение письменных свидетельств о погребальном обряде русов

Археологи сообщили о первых результатах раскопок в Гнездове

N+1
В Оксфордском словаре появились местоимения для обозначения разных гендеров: 20 удивительных фактов об английском языке В Оксфордском словаре появились местоимения для обозначения разных гендеров: 20 удивительных фактов об английском языке

20 необычных фактах об английском языке, которые вы никогда не слышали

ТехИнсайдер
Дешево и экологично: в Италии придумали способ хранения энергии с помощью CO2 Дешево и экологично: в Италии придумали способ хранения энергии с помощью CO2

Инженеры запустили технологию хранения электроэнергии с помощью углекислого газа

Вокруг света
Загробный Диснейленд: автобиографический роман о европейской женщине в Китае Загробный Диснейленд: автобиографический роман о европейской женщине в Китае

Отрывок из автофикшена Светланы Дорошевой о шанхайской арт-резиденции

Forbes
Открыть в приложении