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

Не блоху подковать Не блоху подковать

Краткая история развития нанотехнологий

N+1
Для хорошего настроения Для хорошего настроения

Квартира, в которой можно окунуться в свой маленький мир

Идеи Вашего Дома
Молния, ветер со скоростью 1600 км в час, кислотный дождь: самая экстремальная погода в Солнечной системе Молния, ветер со скоростью 1600 км в час, кислотный дождь: самая экстремальная погода в Солнечной системе

Земля — действительно райское место, если сравнивать ее с другими планетами

TechInsider
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
Этих слов нет в русском языке, но мы почему-то их произносим. А вы знали? Этих слов нет в русском языке, но мы почему-то их произносим. А вы знали?

Проверим, кто все это время говорил неправильно?

TechInsider
Кнопка «выкл» Кнопка «выкл»

Анестезиолог о разных видах наркоза (кому и в каких случаях он нужен)

Лиза
Одна вокруг света: три дня по грунтовке и прощание с Андами Одна вокруг света: три дня по грунтовке и прощание с Андами

177-я серия о кругосветном путешествии Ирины Сидоренко: заповедник в Перу

Forbes
Ученые выяснили, как мозг узнает своих Ученые выяснили, как мозг узнает своих

Как мозг животного узнает представителей своего вида?

TechInsider
Палеонтологи описали последнюю гигантскую черепаху Европы. Она жила на Сицилии 12,5 тысячи лет назад Палеонтологи описали последнюю гигантскую черепаху Европы. Она жила на Сицилии 12,5 тысячи лет назад

Палеонтологи обнаружили на Сицилии кости последней гигантской черепахи Европы

N+1
«Не читатели, но читательницы ждут!» «Не читатели, но читательницы ждут!»

Каким образом складывалась репутация женщин-писательниц в России в XIX веке

Полка
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
Не нужно переплачивать: как правильно выбрать домашний WI-FI роутер Не нужно переплачивать: как правильно выбрать домашний WI-FI роутер

Как правильно выбрать роутер, чтобы не остаться без глобальной сети?

TechInsider
Когда Млечный путь столкнется с Туманностью Андромеды, возникнет новая галактика. Но человечество этого уже не увидит Когда Млечный путь столкнется с Туманностью Андромеды, возникнет новая галактика. Но человечество этого уже не увидит

Через несколько миллиардов лет Млечный Путь и галактика Андромеды столкнутся

TechInsider
Домашний курорт Домашний курорт

В этой небольшой квартире сложилось эргономичное, уравновешенное пространство

Идеи Вашего Дома
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
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
Никаких квестов: как Tripledot зарабатывает миллионы долларов на мобильных играх Никаких квестов: как Tripledot зарабатывает миллионы долларов на мобильных играх

Как британская игровая студия Tripledot сорвала куш

Forbes
Японские однопокровницы отрастили удочки для привлечения опылителей Японские однопокровницы отрастили удочки для привлечения опылителей

Один из видов однопокровниц привлекает грибных комаров с помощью отростка

N+1
Как и что говорить, чтобы покорить его на первом свидании? Советы, которые работают Как и что говорить, чтобы покорить его на первом свидании? Советы, которые работают

Как сделать так, чтобы он точно перезвонил? Рассказываем

VOICE
Разговор с овощами Разговор с овощами

Овощи обладают разной текстурой, с ними даже можно разговаривать

Bones
Судебная перспектива Судебная перспектива

История постсоветского искусства в преследованиях и приговорах суда

Weekend
Я пошла учиться в медицинский колледж в 37 лет. Почему и зачем? Я пошла учиться в медицинский колледж в 37 лет. Почему и зачем?

О решении поменять профессию в зрелом возрасте и рассказывает Евгения Шафферт

Psychologies
Истина где-то рядом: зачем в NASA решили взяться за изучение НЛО Истина где-то рядом: зачем в NASA решили взяться за изучение НЛО

NASA начнет изучать НЛО, причем именно с научной точки зрения

Вокруг света
Сад для ленивых Сад для ленивых

Как облегчить работу на даче? Посадить многолетники!

Лиза
Дамоклов меч: что такое прокрастинация и как она разрушает жизнь Дамоклов меч: что такое прокрастинация и как она разрушает жизнь

Причины прокрастинации и способы борьбы с ней

Forbes
Три упражнения для борьбы с тревожностью и депрессией Три упражнения для борьбы с тревожностью и депрессией

Что делать, чтобы выйти из замкнутого круга тревоги

Psychologies
«Страна Саша»: честное кино о современных подростках, детстве без отца и взрослении «Страна Саша»: честное кино о современных подростках, детстве без отца и взрослении

Фильм «Страна Саша» — многогранное высказывание о природе нового поколения

Forbes
Почему сбываются гороскопы? Объясняем с точки зрения науки (настоящей) Почему сбываются гороскопы? Объясняем с точки зрения науки (настоящей)

Что такое эффект Барнума-Форера?

Maxim

Татьяна Фомичева - о своем проекте STUDIO 29, сбывшихся мечтах и планах

VOICE
Убийство в кукольном доме: как миллионерша Фрэнсис Ли научила полицию собирать улики Убийство в кукольном доме: как миллионерша Фрэнсис Ли научила полицию собирать улики

Собирать доказательства полицию научила женщина, которая любила куклы

Forbes
Открыть в приложении