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

Узкий таз защитил от артрита колена и опущения органов Узкий таз защитил от артрита колена и опущения органов

Широкий таз облегчает деторождение, но добавляет других проблем со здоровьем

N+1
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
Нейроиммунная регуляция страха оказалась чувствительна к действию психоделиков Нейроиммунная регуляция страха оказалась чувствительна к действию психоделиков

Ученые обнаружили в мозге мышей нейроиммунную сеть, отвечающую за чувство страха

N+1
«Душечка» хорошего питания «Душечка» хорошего питания

Геня Фейгенберг мало чем отличалась от многих своих современниц

Дилетант
Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты

Исследования выявили ряд интересных фактов, связанных с кофеином

Psychologies
Как без особых проблем удалить себя из интернета: пособие для тех, кто хочет оставаться анонимом Как без особых проблем удалить себя из интернета: пособие для тех, кто хочет оставаться анонимом

Как стать анонимом и получить, наконец, контроль над своей "цифровой личностью"

ТехИнсайдер
Почему астронавтам нельзя пить алкоголь в космосе Почему астронавтам нельзя пить алкоголь в космосе

С практической точки зрения очень опрометчиво пить в космосе...

ТехИнсайдер
Да, капитан: 5 способов стать хорошим руководителем Да, капитан: 5 способов стать хорошим руководителем

Как проявить лидерские качества и получить желаемую должность

Правила жизни
Болезнь бесцеремонности: четыре способа борьбы с грубостью на рабочем месте Болезнь бесцеремонности: четыре способа борьбы с грубостью на рабочем месте

Почему грубое отношение к коллегам заразительно и как с этим справиться

VC.RU
Эритропоэтин не помог новорожденным с гипоксией головного мозга Эритропоэтин не помог новорожденным с гипоксией головного мозга

Эритропоэтин не снизил риск смерти новорожденных с гипоксией головного мозга

N+1
Психолог на удалёнке Психолог на удалёнке

Интерьер небольшой квартиры демонстрирует лаконичность и грамотное зонирование

Идеи Вашего Дома
Самосострадание или высокая самооценка: что важнее и почему? Самосострадание или высокая самооценка: что важнее и почему?

Что делать, чтобы приобрести навык самосочувствия?

Psychologies
Предковая компонента в геномах удмуртов и бесермян оказалась «удмуртской» Предковая компонента в геномах удмуртов и бесермян оказалась «удмуртской»

Генетики исследовали ДНК 28 удмуртов и бесермян

N+1
Халтура как образ жизни Халтура как образ жизни

Как советский андерграунд зарабатывал на государственной службе

Weekend
Укус Тарантула: как звезда может провалиться в черную дыру Укус Тарантула: как звезда может провалиться в черную дыру

Иногда Вселенная обходится без фейерверка

Forbes
Загадки Дюрера: что зашифровал художник в своих работах Загадки Дюрера: что зашифровал художник в своих работах

Какие знаки и символы зашифрованы в знаменитых работах великого художника Дюрера

Культура.РФ
Что нам стоик Что нам стоик

Как при помощи стоической философии избавиться от боли

Правила жизни
Второй после Чикатило: история советского маньяка по прозвищу «Мосгаз» Второй после Чикатило: история советского маньяка по прозвищу «Мосгаз»

Этого убийцу требовали наказать самым жестоким спосоом

VOICE
Проверенные источники Проверенные источники

Отдых на водах идеально подходит для восстановления физических и душевных сил

Лиза
«Принципы экономики. Классическое руководство». Основы экономики, доступно изложенные на примерах из жизни «Принципы экономики. Классическое руководство». Основы экономики, доступно изложенные на примерах из жизни

Отрывок из книги экономиста Томаса Соуэлла «Принципы экономики»

N+1
«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
Почему ученые не доверяют срокам годности на пищевых упаковках Почему ученые не доверяют срокам годности на пищевых упаковках

Даты на упаковках не всегда могут защитить покупателя от отравления

ТехИнсайдер
Иркутский монстр: как советский врач Василий Кулик стал маньяком, убивающим в полнолуние Иркутский монстр: как советский врач Василий Кулик стал маньяком, убивающим в полнолуние

Василий Кулик очень быстро получил кличку «Иркутский монстр»

VOICE
Как читать «Лето Господне» Шмелева Как читать «Лето Господне» Шмелева

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

Культура.РФ
Почему мы занимаемся сексом, когда не хотим: 5 причин Почему мы занимаемся сексом, когда не хотим: 5 причин

Иногда даже сомнительные мотивы заняться сексом не исключают приятных сюрпризов

Psychologies
1200 км за 8 дней: туристический маршрут по Сибири – путешествие, которые ты точно не забудешь 1200 км за 8 дней: туристический маршрут по Сибири – путешествие, которые ты точно не забудешь

Как за одну поездку посетить Красноярский край, Хакасию и Тыву

VOICE
Что делать если не нравятся овощи: лайфхаки правильного питания Что делать если не нравятся овощи: лайфхаки правильного питания

Что делать, если хочется правильно питаться, а овощи совсем не нравятся?

ТехИнсайдер
Ученые создали миниатюрную копию желудочка сердца — и даже заставили ее биться Ученые создали миниатюрную копию желудочка сердца — и даже заставили ее биться

Новый орган, похожий на сердце, был выращен в лаборатории

ТехИнсайдер
Почему в мире с мегаполисами люди до сих пор живут в племенах. Фрагмент книги «Разговоры на песке. Как аборигенное мышление может спасти мир» Почему в мире с мегаполисами люди до сих пор живут в племенах. Фрагмент книги «Разговоры на песке. Как аборигенное мышление может спасти мир»

Фрагмент главы «Мальчик-Альбинос» из книги «Разговоры на песке»

Правила жизни
Звезды, которые пошли по стопам своих родителей: от юных талантов до опытных мастеров актерского дела Звезды, которые пошли по стопам своих родителей: от юных талантов до опытных мастеров актерского дела

Кто из знаменитых детей продолжил дело своих родителей?

Правила жизни
Открыть в приложении