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

Ионный кубит заставили работать по циклу Стирлинга Ионный кубит заставили работать по циклу Стирлинга

Намеренная дефазировка увеличила КПД квантового двигателя на два процента

N+1
3 причины, по которым собаки наклоняют головы вбок 3 причины, по которым собаки наклоняют головы вбок

Собаки частенько наклоняют головы вбок в самых разных ситуациях. Но зачем?

ТехИнсайдер
Пальцы сморщиваются одинаково каждый раз, когда вы долго находитесь в воде Пальцы сморщиваются одинаково каждый раз, когда вы долго находитесь в воде

Как исследование показало, что морщины на коже пальцев остаются неизменными

ТехИнсайдер
11 правил хорошего отпуска 11 правил хорошего отпуска

Как отдохнуть без стрессов?

Psychologies
Нерусская водка: какие бренды популярнее всего за рубежом Нерусская водка: какие бренды популярнее всего за рубежом

О самых популярных брендах иностранной «беленькой»

Maxim
«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
Когда пора задуматься о разрыве отношений: 5 признаков проблем в паре Когда пора задуматься о разрыве отношений: 5 признаков проблем в паре

Как понять, что в отношениях назревают серьезные проблемы?

Psychologies
Беречь лицо, не врать и не бояться: как «Гоголь-центр» стал зеркалом эпохи Беречь лицо, не врать и не бояться: как «Гоголь-центр» стал зеркалом эпохи

Какую роль сыграл «Гоголь-центр» в современной российской культуре

Forbes
5 интерьерных решений для кухни, которые помогут сделать дом более технологичным 5 интерьерных решений для кухни, которые помогут сделать дом более технологичным

Решения, которые позволят вам быстро и экономно изменить свою кухню

ТехИнсайдер
Стать ее голосом: как журналистка из США открывала неизвестных художниц Возрождения Стать ее голосом: как журналистка из США открывала неизвестных художниц Возрождения

Как НКО Advancing Women Artists ищет художниц эпохи Возрождения

Forbes
Мозг без вас решает стоит ли браться за выгодное дело, если оно принесет боль Мозг без вас решает стоит ли браться за выгодное дело, если оно принесет боль

Полосатое тело виновато в том, что мы прокрастинируем

ТехИнсайдер
Перепланировка: правила изменились Перепланировка: правила изменились

Разбираемся, что можно, а что нельзя делать при ремонте квартиры

Идеи Вашего Дома
«Французский язык в России». Социальная, политическая, культурная и литературная история «Французский язык в России». Социальная, политическая, культурная и литературная история

ВXVIII–XIX веке российское дворянство было всерьез увлечено всем французским

N+1
Топ-10 бесплатных игр на ПК: популярные хиты, достойные вашего внимания Топ-10 бесплатных игр на ПК: популярные хиты, достойные вашего внимания

10 лучших бесплатных игр на любой вкус

CHIP
6 повседневных вещей, которые мы постоянно делаем неправильно 6 повседневных вещей, которые мы постоянно делаем неправильно

Несколько вещей, которые вы, вероятно, до сих пор делали неправильно

ТехИнсайдер
Там, на неведомых дорожках Там, на неведомых дорожках

Как сделать садовую дорожку своими руками?

Лиза
Каким был день смерти принцессы Дианы: о чем она думала, что делала и кого видела последним Каким был день смерти принцессы Дианы: о чем она думала, что делала и кого видела последним

Принцесса Диана была одной из самых известных. Каким был ее последний день?

VOICE
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
Власть нарцисса: 9 шагов к свободе Власть нарцисса: 9 шагов к свободе

Как освободиться от крючка нарцисса?

Psychologies
Больше знаешь — меньше спишь: 50 фактов о сексе Больше знаешь — меньше спишь: 50 фактов о сексе

Если ты думаешь, что давно уже гуру в сексе, то эта статья точно для тебя

VOICE
Своих хватает: звезды, которые пытались, но не смогли прославиться за рубежом Своих хватает: звезды, которые пытались, но не смогли прославиться за рубежом

Кто из российских звезд пытался покорить иностранную сцену

VOICE
Две полоски: как вести себя при беременности? Две полоски: как вести себя при беременности?

Как будущей маме стоит изменить свой режим

Psychologies
Орнитологи вернули вымерших в природе голубых ара в бразильские леса Орнитологи вернули вымерших в природе голубых ара в бразильские леса

Орнитологи выпустили восемь голубых ара в заповеднике в штате Баия

N+1
Археологи обнаружили в Гнёздове серебряный плетеный позумент Археологи обнаружили в Гнёздове серебряный плетеный позумент

Элемент одежды древнерусской знати нашли на месте разрушенного в X веке кургана

N+1
«С русским акцентом»: какой будет новая корпоративная культура после передела рынка «С русским акцентом»: какой будет новая корпоративная культура после передела рынка

Чего ждать старым сотрудникам? Как изменится корпоративная культура?

Forbes
Тату-маскировка. Что скрывают рисунки на теле Тату-маскировка. Что скрывают рисунки на теле

Существует практическое применение татуировок. Какое?

Лиза
Олли Дабу: «Гости — это люди, которые кладут деньги в твой карман» Олли Дабу: «Гости — это люди, которые кладут деньги в твой карман»

Олли Дабу — о карантине, детском питании и гиде Michelin

Bones
Норвежка случайно купила на аукционе золотое кольцо вождя викингов в коробке из-под бананов Норвежка случайно купила на аукционе золотое кольцо вождя викингов в коробке из-под бананов

Норвежка купила золотое кольцо, относящееся к эпохе викингов

N+1
Астрономы описали формирование «черных вдов» с маломассивной звездой–компаньоном Астрономы описали формирование «черных вдов» с маломассивной звездой–компаньоном

Астрономы построили модель образования пульсаров–«черных вдов»

N+1
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
Открыть в приложении