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

Роботы Figure научились сообща сортировать предметы Роботы Figure научились сообща сортировать предметы

Компания Figure разработала универсальный алгоритм управления роботами

N+1
Кофе, вода из-под крана и еще 6 неожиданных причин для появления прыщей Кофе, вода из-под крана и еще 6 неожиданных причин для появления прыщей

Что вызывает прыщи на лице?

VOICE
8500 лет назад охотники-собиратели ходили по морю на Мальту 8500 лет назад охотники-собиратели ходили по морю на Мальту

Охотники-собиратели пересекали от 100 км открытой воды, чтобы достичь островов

ТехИнсайдер
«Я слежу за тобой»: как распознать в новом знакомом сталкера «Я слежу за тобой»: как распознать в новом знакомом сталкера

Но что делать с теми, кто вопреки всем преградам хочет стать частью нашей жизни

Psychologies
8 доказательств того, что вы неправильно моете посуду: самые распространенные ошибки 8 доказательств того, что вы неправильно моете посуду: самые распространенные ошибки

Эти ошибки при мытье посуды влияют непосредственно на ваше здоровье!

ТехИнсайдер
5 неожиданных польз и прелестей борщевика 5 неожиданных польз и прелестей борщевика

Если знать, как обращаться с борщевиком — это полезное растение

Maxim
Запретная тема. Off-road Safety. Начало Запретная тема. Off-road Safety. Начало

Кредо энтузиастов внедорожного досуга — надейся на лучшее, готовься к худшему

4x4 Club
Как похудеть: советы для тех, кто не может начать с понедельника Как похудеть: советы для тех, кто не может начать с понедельника

Делимся маленькими хитростями, которые помогут сделать первые шаги в похудении

ТехИнсайдер
Подача — от идеи до стола Подача — от идеи до стола

Подачи блюд ресторана COCOCO, которые цепляют людей за душу

Bones
Секс-скандал Билла Клинтона и Моники Левински: как сложилась судьба участницы одного из самых громких политических скандалов в современной истории США Секс-скандал Билла Клинтона и Моники Левински: как сложилась судьба участницы одного из самых громких политических скандалов в современной истории США

История Моники Левински — «нулевого пациента» кибербуллинга

Правила жизни
Мауро Колагреко: «Исследуйте землю» Мауро Колагреко: «Исследуйте землю»

Разговор с шеф-поваром, собравшим три звезды Michelin

Bones
Гимнастки и теннисистки: какие виды спорта позволяют женщинам зарабатывать больше Гимнастки и теннисистки: какие виды спорта позволяют женщинам зарабатывать больше

Гендерный дисбаланс в спорте постепенно выравнивается

Forbes
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
Михаил Эпштейн: Как люди находят утешение в обиде Михаил Эпштейн: Как люди находят утешение в обиде

Понятия, которые лежат в основе мышления, но с трудом поддаются определению

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

Роковая женщина, добрая внутри!

Maxim
Вы действительно можете умереть от грусти и от счастья — вот почему это может произойти Вы действительно можете умереть от грусти и от счастья — вот почему это может произойти

Ученые выяснили, что человек может умереть от избыточного счастья

ТехИнсайдер
Ученые обнаружили загадочные ряды отверстий на дне Атлантического океана Ученые обнаружили загадочные ряды отверстий на дне Атлантического океана

Ученые обнаружили на дне Атлантического океана длинные прямые ряды отверстий

N+1
МОТ МОТ

МОТ рассказал о том, кто в России пишет хорошую музыку

ЖАРА Magazine
Еще раз про кино Еще раз про кино

«Главная роль»: затянутая шутка про изнанку кинобизнеса

Weekend
Не расстаться раньше времени: Ольга Примаченко о 5 стадиях отношений Не расстаться раньше времени: Ольга Примаченко о 5 стадиях отношений

Бывает, что отношения заходят в тупик

Psychologies
Город, рассказывающий истории Город, рассказывающий истории

Как Нижний Новгород стал одним из главных направлений внутреннего туризма

Правила жизни
Может ли микроволновая печь уничтожить все бактерии в несвежей еде Может ли микроволновая печь уничтожить все бактерии в несвежей еде

Насколько безопасна микроволновка? Убивает ли она бактерии?

ТехИнсайдер
Брендинг для агробизнеса Брендинг для агробизнеса

Четыре основных заблуждения при разработке бренда и как с ними работать

Агроинвестор
Два десятка «черных курильщиков» предупредили о возможном скором извержении в Тихом океане Два десятка «черных курильщиков» предупредили о возможном скором извержении в Тихом океане

Высокотемпературная гидротермальная система связана с молодым активным разломом

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

Насколько опасны холестериновые бляшки?

ТехИнсайдер
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
Японский кавалер Японский кавалер

По иностранным наградам можно легко проследить изменения внешней политики России

Дилетант
Как правильно спать и не навредить своему организму: техника безопасности Как правильно спать и не навредить своему организму: техника безопасности

Сон необходим нашему организму для существования, но он может стать опасным

ТехИнсайдер
О спот, ты — мир О спот, ты — мир

В серфинге техника уходит на второй план, важнее становится личность серфера

Men Today
6 лайфхаков для путешественников, без которых нельзя лететь на отдых 6 лайфхаков для путешественников, без которых нельзя лететь на отдых

Можно ли облегчить сборы на отдых?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении