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

Палеобиологи прочитали протеом жившего больше 20 миллионов лет назад носорога Палеобиологи прочитали протеом жившего больше 20 миллионов лет назад носорога

Ученые выделили фрагменты древних белков из зубной эмали миоценового носорога

N+1
Северные контрасты Северные контрасты

Квартира, отражающая в интерьере семейные корни и любимые вещи из детства

Идеи Вашего Дома
Ученые объяснили, как мозг решает убегать или замереть Ученые объяснили, как мозг решает убегать или замереть

Какой нейронный переключатель контролирует реакцию животных на угрозу?

ТехИнсайдер
История одной вещи: нелегкая судьба «Тетриса», за который боролись англичанин и японцы История одной вещи: нелегкая судьба «Тетриса», за который боролись англичанин и японцы

История тетриса — кинематографичная, тянущая на добротный шпионский фильм

Правила жизни
Нейробиолог назвал привычку, объединяющую гениев. А у вас она есть? Нейробиолог назвал привычку, объединяющую гениев. А у вас она есть?

Настоящий прорыв мысли начинается в тишине и одиночестве

Maxim
«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
Ученые рассказали, как правильно прыгать в воду, чтобы ничего не повредить Ученые рассказали, как правильно прыгать в воду, чтобы ничего не повредить

Как безопасно прыгать в воду?

ТехИнсайдер
Как самому отрегулировать фары: пошаговая инструкция и советы механика Как самому отрегулировать фары: пошаговая инструкция и советы механика

Настроить головное освещение можно самостоятельно

РБК
«Труба – это главный механизм» «Труба – это главный механизм»

Специалист по макроэкономике Олег Буклемишев — во что выгоднее вкладывать деньги

Правила жизни
Данила Козловский в образе неудачника. На экраны выходит сериал Ивана И. Твердовского «Люся» Данила Козловский в образе неудачника. На экраны выходит сериал Ивана И. Твердовского «Люся»

«Люся» — спорный сериал о трансформации личности

СНОБ
Девушка, которая обучала дельфинов-убийц: история советской каскадерки Галины Шуреповой Девушка, которая обучала дельфинов-убийц: история советской каскадерки Галины Шуреповой

«40 дельфинов-афалин, из которых власти СССР намеревались сделать убийц»

VOICE
10 знаковых произведений для фортепиано за последние 300 лет 10 знаковых произведений для фортепиано за последние 300 лет

Какие произведения для фортепиано нужно обязательно услышать?

Правила жизни
Легко и просто Легко и просто

10 лучших упражнений для людей с лишним весом

Лиза
Как развитие метавселенных повлияет на стриминг? Как развитие метавселенных повлияет на стриминг?

Какое влияние окажут метавселенные на индустрию потокового онлайн-вещания?

ТехИнсайдер
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
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
«Синдром внезапного богатства»: когда деньги — это стресс «Синдром внезапного богатства»: когда деньги — это стресс

Богатство часто бывает разрушительно

Psychologies
Как объяснить даже детям, что такое маятник Фуко Как объяснить даже детям, что такое маятник Фуко

Как объяснить принцип маятника Фуко любому человеку можно за пять минут

ТехИнсайдер
Палеонтологи разрешили вымершим гигантским марабу с острова Флорес летать Палеонтологи разрешили вымершим гигантским марабу с острова Флорес летать

Гигантские марабу с острова Флорес все же были способны к активному полету

N+1
Космические отели. Когда мы сможем провести отпуск на орбите Космические отели. Когда мы сможем провести отпуск на орбите

Космический туризм быстро развивается

ТехИнсайдер
«Психологическая кастрация»: как женщина убивает в мужчине мужчину «Психологическая кастрация»: как женщина убивает в мужчине мужчину

Что чаще всего психологи подразумевают под фразой «убить в мужчине мужчину»?

Psychologies
«Не нужно переводить бумагу на всякие глупости»: интервью с Константином Котовым, основателем магазина Lebigmag «Не нужно переводить бумагу на всякие глупости»: интервью с Константином Котовым, основателем магазина Lebigmag

Интервью с Константином Котовым, открывшим магазин глянцевых журналов Lebigmag

Правила жизни
Станет ли в России меньше трудовых мигрантов и как нужно менять отношение к их труду Станет ли в России меньше трудовых мигрантов и как нужно менять отношение к их труду

Почему любой стране важно оставаться привлекательной для иммигрантов

Forbes
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
Между порнографией и хоррором Между порнографией и хоррором

Приключения Бэмби в реальном мире

Weekend
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
Рисуем свой психологический портрет: творческая методика Рисуем свой психологический портрет: творческая методика

Давайте вместе поищем способ понять себя настоящего

Psychologies
Аэронавты, пилоты, воздушные каскадеры: 6 женщин, которые первыми поднялись в небо Аэронавты, пилоты, воздушные каскадеры: 6 женщин, которые первыми поднялись в небо

Женщины, которые первые покорили небо

Forbes
Вкус соли можно заменить электрической стимуляцией языка Вкус соли можно заменить электрической стимуляцией языка

Соль и электричество — что у них общего?

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
Открыть в приложении