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

Напряженное слушание заставило людей напрячь ушные мышцы Напряженное слушание заставило людей напрячь ушные мышцы

Как ушные мышцы, отвечающие за шевеление ушей, реагируют на напряженное слушание

N+1
Ростов-папа и не только: какие города были самыми криминальными в СССР Ростов-папа и не только: какие города были самыми криминальными в СССР

Какие города СССР славились запредельным числом бандитов?

VOICE
Впервые в лаборатории воссоздана нервная цепь человеческой боли Впервые в лаборатории воссоздана нервная цепь человеческой боли

Ученые воспроизвели важный нервный путь, из-за которого человек чувствует боль

ТехИнсайдер
Секреты флористов: как сохранить розы в букете дольше Секреты флористов: как сохранить розы в букете дольше

Как продлить цветам молодость?

VOICE
Все фильмы Пон Джун Хо, снявшего «Микки 17» и «Паразиты»: от худшего к лучшему Все фильмы Пон Джун Хо, снявшего «Микки 17» и «Паразиты»: от худшего к лучшему

8 фильмов южнокорейского режиссера, от легких комедий до мощных триллеров

Maxim
«Не безнравственно, а благородно»: как гимназист Витольд Горский убил семь человек «Не безнравственно, а благородно»: как гимназист Витольд Горский убил семь человек

Витольд Горский действительно уничтожил всю семью купца Жемарина

VOICE
От «Казалетов» до Джонатана Франзена: 5 современных семейных саг От «Казалетов» до Джонатана Франзена: 5 современных семейных саг

Важные семейные саги последних лет

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

Как правильно наносить контуринг

РБК
«Свадьба превратилась в похороны»: рассказы ведущих и гостей о самых странных церемониях «Свадьба превратилась в похороны»: рассказы ведущих и гостей о самых странных церемониях

Ведущие и фотографы свадеб — о том, как (не) превратить праздник в трагедию

Maxim
Златовласка с доставкой на дом: как осветлить волосы без краски Златовласка с доставкой на дом: как осветлить волосы без краски

Как стать блондинкой без вреда для волос?

VOICE
Самосострадание или высокая самооценка: что важнее и почему? Самосострадание или высокая самооценка: что важнее и почему?

Что делать, чтобы приобрести навык самосочувствия?

Psychologies
Почему на Руси все мечтали родить урода: 5 слов, утративших свое первоначальное значение Почему на Руси все мечтали родить урода: 5 слов, утративших свое первоначальное значение

От урода до укропа: слова русского языка с необычным происхождением

ТехИнсайдер
За небольшие по мировым меркам деньги у вас может быть большой дом с садом, шофёр, повар и домработница: жизнь в Гане За небольшие по мировым меркам деньги у вас может быть большой дом с садом, шофёр, повар и домработница: жизнь в Гане

Гана: как тут дела с жильем, едой, зарплатами и всем остальным

VC.RU
Андрей Шемякин, SEA Company — о маркетинговой упаковке брендов Андрей Шемякин, SEA Company — о маркетинговой упаковке брендов

Андрей Шемякин рассказал о маркетинговом позиционировании российских брендов

РБК
Во все уши: как научиться слушать и слышать людей и стать хорошим собеседником? Несколько простых советов Во все уши: как научиться слушать и слышать людей и стать хорошим собеседником? Несколько простых советов

Как научиться вовлекаться в диалог и перестать обесценивать собеседника

Правила жизни
Игры теней Игры теней

Григорий Козинцев и Евгений Шварц как исследователи власти

Weekend
Почему пионерам запрещали здороваться за руку: ты удивишься, когда узнаешь! Почему пионерам запрещали здороваться за руку: ты удивишься, когда узнаешь!

Странные правила среди пионерии

VOICE
Как ГИБДД вычисляет замазанные цифры на госномере: фото и ответы Как ГИБДД вычисляет замазанные цифры на госномере: фото и ответы

Как вычисляют и ловят двойников авто с помощью системы «Паутина»

РБК
«Это бег по кругу»: в прокат выходит фильм «Продукты 24» о современном рабстве «Это бег по кругу»: в прокат выходит фильм «Продукты 24» о современном рабстве

Почему всем важно узнать о том, как трудовых мигрантов превращают в рабов

Forbes
Распутство и добродетель в эволюции половых хромосом Распутство и добродетель в эволюции половых хромосом

Прямо сейчас, возможно, на Земле появляется новая половая хромосома

СНОБ
«Начальники тоже люди»: они устают тащить на себе выгоревших сотрудников и, выгорая следом, массово увольняются «Начальники тоже люди»: они устают тащить на себе выгоревших сотрудников и, выгорая следом, массово увольняются

Почему руководители массово покидают свои посты и чем это грозит?

VC.RU
Тайна смерти Александра Македонского: почему тело оставалось нетленным? Тайна смерти Александра Македонского: почему тело оставалось нетленным?

Как умер Александр Македонский: теория доктора Кэтрин Холл

ТехИнсайдер

Мужчины называют этим термином что угодно, совсем не разобравшись в сути

VOICE
Колыбель кино Колыбель кино

Интерьер привлекает ярким решением в стиле контемпорари

Идеи Вашего Дома
Лето роботов: как умные машины окружили человека и почему мы этого не заметили Лето роботов: как умные машины окружили человека и почему мы этого не заметили

Роботизация быстро продолжается, без скачков, но уже необратимо изменив жизнь

Forbes
Госпожа профессор: 7 женщин, которые первыми начали преподавать в вузах Госпожа профессор: 7 женщин, которые первыми начали преподавать в вузах

Семь женщин, которые занимались наукой сами и учили этому других

Forbes
Галактическое излучение: что случится с телом человека, если он столкнется с космической радиацией Галактическое излучение: что случится с телом человека, если он столкнется с космической радиацией

Космос враждебен жизни, нас там не ждут.

ТехИнсайдер
Гравитационную постоянную измерили с помощью изгибных колебаний металлических балок Гравитационную постоянную измерили с помощью изгибных колебаний металлических балок

Новый способ измерения гравитационной постоянной

N+1
Мощь, комфорт, цифровизация: на атомных ледоколах до Северного полюса и по Северному пути Мощь, комфорт, цифровизация: на атомных ледоколах до Северного полюса и по Северному пути

Рассказываем о настоящем и будущем атомного флота России

ТехИнсайдер
Шелк вместо микропластика: найден способ решить проблему загрязнения окружающей среды Шелк вместо микропластика: найден способ решить проблему загрязнения окружающей среды

Ученые предлагают использовать микрочастицы шелка вместо микропластика

ТехИнсайдер
Открыть в приложении