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

Неандертальцы сделали ретушеры из костей пещерного льва Неандертальцы сделали ретушеры из костей пещерного льва

Неандертальцы изготавливали предметы из костей пещерных львов

N+1
6 моментов в сериале «Оби-Ван Кеноби», которые упустили 99% зрителей 6 моментов в сериале «Оби-Ван Кеноби», которые упустили 99% зрителей

Лишь только настоящие фанаты «Звездных войн» способны их заметить!

Maxim
Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер

Хроническая инфекция хеликобактер служит основной причиной рака желудка

N+1
Проверенные факты о Бермудском треугольнике: что нам известно на самом деле Проверенные факты о Бермудском треугольнике: что нам известно на самом деле

Что на самом деле известно о Бермудском треугольнике?

ТехИнсайдер
Как мужчины разрушают нашу самооценку: что делать и как дать отпор Как мужчины разрушают нашу самооценку: что делать и как дать отпор

Как неосторожные слова и поступки мужчин могут подрывать нашу самооценку

VOICE
Синдром «Никому не верю» Синдром «Никому не верю»

Как обрести здоровые отношения с мужчинами

Лиза
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
Палеоразум: как аборигенное мышление дает новый взгляд на мир и западную культуру Палеоразум: как аборигенное мышление дает новый взгляд на мир и западную культуру

Отрывок из книги антрополога Тайсона Янкапорты «Разговоры на песке»

Forbes
Почему полиаморные отношения подходят не всем: 3 причины Почему полиаморные отношения подходят не всем: 3 причины

С какими трудностями сталкиваются люди, отказавшиеся от моногамных отношений?

Psychologies
Фильм «Красотка»: сказка о худшей ролевой модели или о торжестве любви? Мнения читательниц и психолога Фильм «Красотка»: сказка о худшей ролевой модели или о торжестве любви? Мнения читательниц и психолога

Как сюжет о Золушке из девяностых соотносится с сегодняшним днем

Psychologies
Еще 5 минуточек: как отучить себя тратить время впустую и победить прокрастинацию Еще 5 минуточек: как отучить себя тратить время впустую и победить прокрастинацию

Почему мы прокрастинируем и как от этого отучиться

ТехИнсайдер
«Пусть порвется»: почему стоит посмотреть сериал «Медведь» о молодом шеф-поваре «Пусть порвется»: почему стоит посмотреть сериал «Медведь» о молодом шеф-поваре

Как сериал «Медведь» полностью изменит ваше отношение к еде

Forbes
Как смотреть Кубрика: гид по творчеству культового режиссера Как смотреть Кубрика: гид по творчеству культового режиссера

Разбираем произведения и анализируем творческий путь Стэнли Кубрика

Правила жизни
Уроки русского: откуда взялось слово Уроки русского: откуда взялось слово

Почему водка так называется и когда появилась

ТехИнсайдер
Город, рассказывающий истории Город, рассказывающий истории

Как Нижний Новгород стал одним из главных направлений внутреннего туризма

Правила жизни
Как долго не кончать: правители, которые дольше всех остаются у власти Как долго не кончать: правители, которые дольше всех остаются у власти

Настоящие гаранты стабильности, которые до сих пор у руля в своих странах!

Maxim
Романтика Севера Романтика Севера

Говорят, в Архангельской области можно отыскать все. Проверим?

Лиза
«Ключность»: почему мы переживаем из-за того, что случилось давным-давно «Ключность»: почему мы переживаем из-за того, что случилось давным-давно

Вы кого-то давно обидели, а воспоминания продолжают мучить все так же сильно?

Psychologies
Синдром Папы Карло, или Что скрывается за желанием упахиваться на работе Синдром Папы Карло, или Что скрывается за желанием упахиваться на работе

Почему трудоголизм – вредная привычка, даже зависимость?

Лиза
Очаровательно воздушен Очаровательно воздушен

Дизайнер постаралась сделать интерьер по-настоящему питерским

Идеи Вашего Дома
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
5 неочевидных врагов идеальной улыбки 5 неочевидных врагов идеальной улыбки

Коктейли, каркаде, семечки — что еще может испортить твою улыбку?

Лиза
Группа «Созвездие Отрезок» — о новом альбоме и концертной площадке мечты Группа «Созвездие Отрезок» — о новом альбоме и концертной площадке мечты

Группа «Созвездие Отрезок» — почему им так важны безумные костюмы

РБК
Русский губернатор Риги Русский губернатор Риги

Современники отмечали князя Репнина как человека несомненной личной храбрости

Дилетант
Великая лунная мистификация 1835 года: как фантаст заставил весь мир поверить, что на Луне есть жизнь Великая лунная мистификация 1835 года: как фантаст заставил весь мир поверить, что на Луне есть жизнь

Первый в истории пранк о пришельцах, который полностью вышел из-под контроля

ТехИнсайдер
Нетипичная Балтика: как небанально провести выходные в Калининградской области Нетипичная Балтика: как небанально провести выходные в Калининградской области

Изучаем места в Калининградской области, которых точно нет в путеводителях!

Maxim
Тропический остров Тропический остров

Интерьер в морских тонах пробуждает бунтарское настроение

Идеи Вашего Дома
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
Мифы об удачных свиданиях Мифы об удачных свиданиях

Какие мифы о свиданиях мешают нам, а не помогают

Psychologies
Тунгусский метеорит. Кажется, нам всем невероятно повезло Тунгусский метеорит. Кажется, нам всем невероятно повезло

Новая модель "падения Тунгусского метеорита"

ТехИнсайдер
Открыть в приложении