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

Челюсть из Сварткранса указала на потенциально новый вид парантропов Челюсть из Сварткранса указала на потенциально новый вид парантропов

Ученые повторно исследовали нижнюю челюсть SK-15, которую нашли в 1949 году

N+1
Дом, который перестал быть домом: как устроены токсичные семьи? Дом, который перестал быть домом: как устроены токсичные семьи?

Как токсичные семьи берут под контроль наши жизни?

Psychologies
Ученые обнаружили, что на самом деле сделало Марс красным Ученые обнаружили, что на самом деле сделало Марс красным

Краснота Марса вызвана не сухим ржавоподобным гематитом, как считалось ранее

Inc.
Ремонтируем от и до Ремонтируем от и до

Как провести ремонт квартиры быстро и без дополнительных хлопот

Идеи Вашего Дома
Что такое дневник питания, как его вести: разбираемся вместе с диетологом Что такое дневник питания, как его вести: разбираемся вместе с диетологом

Дневник питания — это простой, но эффективный способ контролировать свой рацион

РБК
Распутство и добродетель в эволюции половых хромосом Распутство и добродетель в эволюции половых хромосом

Прямо сейчас, возможно, на Земле появляется новая половая хромосома

СНОБ
Покажи своему парню: чего ждать от тещи по знаку зодиака Покажи своему парню: чего ждать от тещи по знаку зодиака

У твоего мужчины нет причин для страха перед будущей (или уже настоящей) тещей!

VOICE
Как в 50 выглядеть на 35: в чем главный секрет невероятной молодости королевы Рании Как в 50 выглядеть на 35: в чем главный секрет невероятной молодости королевы Рании

Как супруга короля Иордании Рания в 51 год умудряется выглядеть на 35 лет

VOICE
Лазейки в сознание Лазейки в сознание

Как мы ощущаем тот или иной аромат?

Bones
Биоархеологи выяснили рацион людей из крупнейшего в Финляндии некрополя эпохи Меровингов и викингов Биоархеологи выяснили рацион людей из крупнейшего в Финляндии некрополя эпохи Меровингов и викингов

Люди, жившие на месте некрополя Луйстари, преимущественно питались речной рыбой

N+1
До работы далеко: как общаться с коллегами по переписке До работы далеко: как общаться с коллегами по переписке

Что такое дистанционный этикет и как его придерживаться?

VOICE
«Плохие оценки помогли мне преуспеть в бизнесе»: 4 вывода «Плохие оценки помогли мне преуспеть в бизнесе»: 4 вывода

Предприниматель делится своей парадоксальной историей успеха

Psychologies
Жёны застоя Жёны застоя

Супруги генсеков и членов политбюро ЦК КПСС

Дилетант
Метод Мари Кондо: 5 простых советов по уборке дома Метод Мари Кондо: 5 простых советов по уборке дома

Полезные советы Мари Кондо, которые научили людей правильно наводить порядок

Psychologies
Котлета, богатырь, кафтан и еще 5 слов, которые только притворяются русскими Котлета, богатырь, кафтан и еще 5 слов, которые только притворяются русскими

Слова, которые так прочно закрепились в русском языке, имеют иностранные корни

ТехИнсайдер
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
Новое русское развлечение: прямые телеграм-включения из алкотрипа Новое русское развлечение: прямые телеграм-включения из алкотрипа

Футбольный блогер-инсайдер Иван Карпов приехал в Питер и ушел в загул

Maxim
Сериалы как средство побега от реальности: 7 увлекательных телешоу, в чьих вымышленных мирах можно раствориться Сериалы как средство побега от реальности: 7 увлекательных телешоу, в чьих вымышленных мирах можно раствориться

Эскапистские сериалы, которые представляют собой чисто жанровое развлечение

Правила жизни
Как кофе, алкоголь и ролики в YouTube делают нас невротичнее, умнее или спокойнее Как кофе, алкоголь и ролики в YouTube делают нас невротичнее, умнее или спокойнее

Отрывок из книги «Будь тем, кем хочешь. Наука о том, как изменить себя»

Forbes
Карла Суарес: «Гавана, год нуля» Карла Суарес: «Гавана, год нуля»

Глава из романа «Гавана, год нуля» — о том, как можно отвлечься от ужаса вокруг

СНОБ
Если робот улыбается, значит он мыслит Если робот улыбается, значит он мыслит

Если робот ведет себя, как человек, значит он мыслит

ТехИнсайдер
Как отраслевым компаниям работать в связке с изобретателями Как отраслевым компаниям работать в связке с изобретателями

Как крупнейший в мире производитель никеля наладил систему внедрения технологий

СНОБ
Настоящий индейский детектив Настоящий индейский детектив

«Темные ветра»: неонуар на территории навахо

Weekend
Американец обратился к врачам по поводу свиста в мошонке Американец обратился к врачам по поводу свиста в мошонке

Американские врачи отчитались о необычном клиническом случае

N+1
Исследование: работа женщины на посту CEO или в правлении способствует большему разнообразию в компании Исследование: работа женщины на посту CEO или в правлении способствует большему разнообразию в компании

Репрезентация женщин на постах СЕО влияет на гендерное разнообразие в компаниях

Inc.
Лаланн-Ленд Лаланн-Ленд

Чем творчество Клод и Франсуа-Ксавье Лаланнов привлекает коллекционеров?

Robb Report
В Тихом океане обнаружена огромная область аномально активных гидротермальных источников В Тихом океане обнаружена огромная область аномально активных гидротермальных источников

Найдены самые горячие гидротермальные источники в восточной части Тихого океана

ТехИнсайдер
На берегу Красноярского водохранилища нашли две каменные подвески и кострище возрастом 25 тысяч лет На берегу Красноярского водохранилища нашли две каменные подвески и кострище возрастом 25 тысяч лет

Археологи исследовали верхнепалеолитическую стоянку Сабаниха-3

N+1
Как читать «Лето Господне» Шмелева Как читать «Лето Господне» Шмелева

Что нужно знать о жизни наших предков, чтобы правильно прочитать «Лето Господне»

Культура.РФ
Контуринг: пошаговая инструкция на каждый день и мнение эксперта Контуринг: пошаговая инструкция на каждый день и мнение эксперта

Как правильно наносить контуринг

РБК
Открыть в приложении