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

«Насилие. Микросоциологическая теория» «Насилие. Микросоциологическая теория»

Как перестрелки вытеснили честные поединки

N+1
Как сделать колонтитул в Ворде: простые способы для разных версий Как сделать колонтитул в Ворде: простые способы для разных версий

Как вставить колонтитулы на одной или нескольких страницах в Microsoft Word?

CHIP
Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей

Способны ли обезьяны интуитивно «читать мысли» других существ?

ТехИнсайдер
«Прыжок в темноту». Как принимать важные решения, если очень страшно «Прыжок в темноту». Как принимать важные решения, если очень страшно

Отрывок из книги «Мужество: почему смелым судьба помогает»

Inc.
От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики

Что ждет человечество в будущем? Фантасты размышляют в своих книгах

Maxim
Не только слушать, но и слышать: как и зачем развивать эмпатию Не только слушать, но и слышать: как и зачем развивать эмпатию

Эмпатия — способность понимать чужие эмоции, чувства и потребности

Forbes
«Мы максимально открыты»: как выпускники юрфака МГУ создали фонд для помощи студентам «Мы максимально открыты»: как выпускники юрфака МГУ создали фонд для помощи студентам

Как обстоят дела с юридическим образованием и оттоком специалистов в России?

Forbes
Нина Берия — комендант семейной крепости Нина Берия — комендант семейной крепости

Да, она была очень красивая женщина, а юной девушкой — можно себе представить!

Дилетант
Многослойная история любви и предательства в романе Любови Бариновой «Кто ты будешь такой?» Многослойная история любви и предательства в романе Любови Бариновой «Кто ты будешь такой?»

Публикуем отрывок романа, вышедшего в «Редакции Елены Шубиной»

СНОБ
Сплошное расстройство! Сплошное расстройство!

Кишечные инфекции в жару – не редкость. Как избежать проблем?

Лиза
Сталин в резиновых сапогах и раненая собака на солдатской шинели: 8 интересных фактов о первом Параде Победы 1945 года Сталин в резиновых сапогах и раненая собака на солдатской шинели: 8 интересных фактов о первом Параде Победы 1945 года

Первый Парад Победы 1945 года открыл проливной дождь

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

Роковая женщина, добрая внутри!

Maxim
Фрукты против БАДов Фрукты против БАДов

Нужно ли летом пить витамины или достаточно сезонной еды?

Лиза
Как выйти из треугольника Карпмана Как выйти из треугольника Карпмана

Как и почему мы выбираем роли в конфликтах и созависимых отношениях?

Psychologies
Почему в мире с мегаполисами люди до сих пор живут в племенах. Фрагмент книги «Разговоры на песке. Как аборигенное мышление может спасти мир» Почему в мире с мегаполисами люди до сих пор живут в племенах. Фрагмент книги «Разговоры на песке. Как аборигенное мышление может спасти мир»

Фрагмент главы «Мальчик-Альбинос» из книги «Разговоры на песке»

Правила жизни
«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
От  От 

Необычные и невероятно красивые места России

Караван историй
Выбираем зонт, который прослужит вечность: карбон, эпонж и серебро Выбираем зонт, который прослужит вечность: карбон, эпонж и серебро

Как правильно купить зонт?

Maxim
Здоровье в горшочках: как выбрать комнатные цветы Здоровье в горшочках: как выбрать комнатные цветы

Популярные комнатные цветы, деревца и травы, которые украсят любой дом

VOICE
Современное материнство: чувство вины, попытка построить карьеру и вовлечение отцов Современное материнство: чувство вины, попытка построить карьеру и вовлечение отцов

Что значит быть матерью в эпоху гендерного равенства?

Forbes
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
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
Как сексуальная революция сначала освободила женщин, а потом привела к объективации Как сексуальная революция сначала освободила женщин, а потом привела к объективации

В 1960-х годах появилось мнение, что женщина — объект для получения удовольствия

Forbes
В Израиле обнаружили 8000-летнюю статуэтку богини-матери В Израиле обнаружили 8000-летнюю статуэтку богини-матери

Археологи обнаружили статуэтку, изображающую богиню-мать

N+1
Палеоразум: как аборигенное мышление дает новый взгляд на мир и западную культуру Палеоразум: как аборигенное мышление дает новый взгляд на мир и западную культуру

Отрывок из книги антрополога Тайсона Янкапорты «Разговоры на песке»

Forbes
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
3ачем Том Круз висел в гримерке вверх ногами и другие сумасшедшие факты о его фильмах 3ачем Том Круз висел в гримерке вверх ногами и другие сумасшедшие факты о его фильмах

Самые безумные откровения из актерской карьеры Тома Круза

Maxim
10 животных, которых человек полностью истребил за последние 150 лет 10 животных, которых человек полностью истребил за последние 150 лет

В последнее время животный мир активно редеет благодаря нам и нашей деятельности

ТехИнсайдер
Следуя за мечтой Следуя за мечтой

Современный, светлый, лаконичный интерьер вне времени

SALON-Interior
История самой первой жертвы поезда История самой первой жертвы поезда

15 сентября 1830 года человек впервые попал под паровоз

Maxim
Открыть в приложении