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

В горгонопсе с Мальорки заподозрили древнейшего представителя терапсид В горгонопсе с Мальорки заподозрили древнейшего представителя терапсид

Ученые обнаружили на острове Мальорка в Средиземном море остатки горгонопса

N+1
Что такое бубонная чума — симптомы и лечение Что такое бубонная чума — симптомы и лечение

Возможно ли распространение бубонной чумы в современном мире?

СНОБ
В старой коллекции находок из Костёнок нашли три кроманьонских зуба В старой коллекции находок из Костёнок нашли три кроманьонских зуба

Ученые обнаружили три кроманьонских человеческих зуба в Костёнки-1

N+1
Семейный подряд: как мать помогала маньяку Александру Спесивцеву охотится на детей Семейный подряд: как мать помогала маньяку Александру Спесивцеву охотится на детей

С1991 по 1996 годы Алексей убил в своей квартире по меньшей мере 19 девочек

VOICE
Ученые заявили, что дисциплина не поможет побороть лишний вес. Дело в другом Ученые заявили, что дисциплина не поможет побороть лишний вес. Дело в другом

Похудение — это битва, выходящая за рамки чистой силы воли

Inc.
Легко и просто Легко и просто

10 лучших упражнений для людей с лишним весом

Лиза
Как завоевать любого мужчину: секрет неотразимой Лили Брик Как завоевать любого мужчину: секрет неотразимой Лили Брик

Лиля Брик — одна из самых неординарных женщин XX века

VOICE
«Завтра я буду читать и писать»: блестящий чепчик, нарциссы и муми-тролли в любимых книгах писательницы Полины Барсковой «Завтра я буду читать и писать»: блестящий чепчик, нарциссы и муми-тролли в любимых книгах писательницы Полины Барсковой

Писательница Полина Барсковая о безжалостном Шварце и «отдельности» Туве Янссон

Правила жизни
Посттравматический рост: как вписать экстремальный опыт в картину жизни Посттравматический рост: как вписать экстремальный опыт в картину жизни

«Преодолеть страх — значит найти точку опоры за пределами ситуации»

Psychologies
«Конек-горбунок»: история создания сказки и ее экранизации «Конек-горбунок»: история создания сказки и ее экранизации

Рассказываем историю публикации «Конька-горбунка» и вспоминаем похожие сюжеты

Культура.РФ
Вызывающе яркая помада: как макияж становится инструментом борьбы за права женщин Вызывающе яркая помада: как макияж становится инструментом борьбы за права женщин

Красная помада, бигуди, готическая подводка — макияж как часть активизма

Forbes
Лечит природа Лечит природа

Что нужно учесть, прибегая к помощи трав?

Лиза
5 опасных мифов о сексе: а ты веришь в какой-то из них? 5 опасных мифов о сексе: а ты веришь в какой-то из них?

Стереотипы о сексе, от которых стоит отказаться как можно скорее

VOICE
Генетическое тестирование: зачем оно нужно и почему мы (не) решаемся его сделать? Генетическое тестирование: зачем оно нужно и почему мы (не) решаемся его сделать?

Отрывок из книги про гены «Мальчик, который не переставал расти»

Psychologies
15 знаковых самолетов Второй мировой: стальные соколы войны 15 знаковых самолетов Второй мировой: стальные соколы войны

Предлагаем вспомнить, на чем воевали в небе победители и побежденные

ТехИнсайдер
Беззаботное детство советских детей: во что играли во дворах СССР? Беззаботное детство советских детей: во что играли во дворах СССР?

Все резиночки, классики, вышибалы остались в нашем детстве СССР

ТехИнсайдер
Как правильно переживать жару: 8 лайфхаков от врача Как правильно переживать жару: 8 лайфхаков от врача

8 советов, ĸоторые помогут безопасно пережить жарĸое время

Psychologies
Jared Leto Jared Leto

Мы разобрали на цитаты интервью Джареда Лето

ЖАРА Magazine
Загробный Диснейленд: автобиографический роман о европейской женщине в Китае Загробный Диснейленд: автобиографический роман о европейской женщине в Китае

Отрывок из автофикшена Светланы Дорошевой о шанхайской арт-резиденции

Forbes
Гибель Надежды Гибель Надежды

Популярные версии причины конфликта на банкете в кремлёвской квартире Ворошилова

Дилетант
Как я потеряла много денег и справилась с этим: история читательницы Как я потеряла много денег и справилась с этим: история читательницы

Как наша читательница справилась с крупной потерей

Psychologies
«Серийный бабник ее обманул!»: почему Эмили Ратаковски решила развестись с продюсером «Серийный бабник ее обманул!»: почему Эмили Ратаковски решила развестись с продюсером

Эмили Ратаковски рассталась продюсером Себастьяном Беар-МакКлардом

VOICE
12 секунд в небе: как братья Райт научили людей летать? 5 фактов об истории создания первого летающего самолета 12 секунд в небе: как братья Райт научили людей летать? 5 фактов об истории создания первого летающего самолета

Создание первого в мире летающего самолета — это их неуемных рук дело

ТехИнсайдер
Потеют, шелушатся, немеют: диагнозы, которые можно поставить по ладоням Потеют, шелушатся, немеют: диагнозы, которые можно поставить по ладоням

Врач «прочитает» твои кисти рук не хуже профессионального хироманта

Maxim
Часы за 50 миллионов и дорогие тачки: как и на чем зарабатывает Джиган Часы за 50 миллионов и дорогие тачки: как и на чем зарабатывает Джиган

Откуда у Джигана столько денег?

VOICE
Лори не запишут в Черную книгу: как жители крошечного острова пытаются спасти вымирающих попугаев Лори не запишут в Черную книгу: как жители крошечного острова пытаются спасти вымирающих попугаев

Попугаи лори сегодня находятся на грани исчезновения

ТехИнсайдер
6 признаков, что у твоего мужа кризис среднего возраста: ты должна знать их все! 6 признаков, что у твоего мужа кризис среднего возраста: ты должна знать их все!

Как помочь мужу справиться с кризисом среднего возраста

VOICE
«Серый человек»: самый дорогой фильм в истории Netflix оказался «Форсажем» «Серый человек»: самый дорогой фильм в истории Netflix оказался «Форсажем»

Почему «Серый человек» получился таким банальным?

Forbes
Как и зачем люди ломают себе уши за свои же деньги Как и зачем люди ломают себе уши за свои же деньги

Проливаем свет на один из самых необычных мужских трендов

Maxim
Как выбрать пуско-зарядное устройство для автомобиля: основные принципы Как выбрать пуско-зарядное устройство для автомобиля: основные принципы

На что обратить внимание при подборе пуско-зарядного устройства для авто

CHIP
Открыть в приложении