Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

07.07.2022
20:50

В Японии спроектируют жилые модули для Луны и Марса, способные имитировать земную гравитацию

07.07.2022
19:03

Хаббл углубился в космическую сокровищницу

07.07.2022
18:58

Пульсар PSR J1835−3259B отвечает за гамма-излучение всего родительского скопления звезд

07.07.2022
18:50

Астрономы обнаружили два новых вращающихся радиоперехода

07.07.2022
18:20

Установлена причина более быстрого, по сравнению с прогнозами, вращения внутренней Солнечной системы

07.07.2022
18:08

Ученые выяснили, как образовались первые квазары во Вселенной

07.07.2022
17:15

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.

    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.

    Электрон-электронные столкновения и столкновения с потерей импульса характеризуются своими средними длинами пробега. Соотношение этих параметров и размера проводника определяет то, в каком режиме будет течь ток в нем. В нормальных условиях это происходит в диффузном режиме, когда импульс теряется быстрее, чем электрон сталкивается со стенкой или другим электроном. При очень низких температурах длины пробега становятся настолько большими, что электрон теряет импульс преимущественно в столкновениях со стенками проводника — такая ситуация называется баллистическим режимом. Гидродинамический режим наблюдается в промежуточной ситуации, когда электрон теряет импульс также на стенках, но перед этим успевает многократно столкнутся с другими электронами. В этом случае физики наблюдают уменьшение сопротивление с ростом температуры, известное как эффект Гуржи.

    Авторы в своих экспериментах исследовали проводники из теллурида вольфрама, который проявляет свойства вейлевских полуметаллов. Этот материал обладает слишком большой электрон-электронной длинной свободного пробега, однако в нем возникают рассеяния электронов на крупномасштабных шероховатостях поверхности проводника, происходящие под малыми углами и не меняющие их энергию. Этот процесс создает эффективную вязкость, делая похожим распространение тока на течение электронной жидкости.

    Чтобы увидеть вихри этой жидкости, физики изготавливали серию образцов, толщиной от 23 до 48 нанометров, в виде полосы с двумя соприкасающимися с ней усеченными окружностями. Ширина полосы была равна 550 нанометрам, радиус окружностей — 900 нанометрам. Ширина контакта между окружностями и полосой была разной у разных образцов и определялась угловой апертурой. Авторы изготавливали также контрольные образцы из золота такой же формы.

    В проделанном ими эксперименте ток распространялся вдоль полосы, затекая в окружности. Чтобы понять, как именно это происходит, исследователи измеряли на высоте 50 нанометров над образцом нормальную компоненту магнитного поля с помощью миниатюрного СКВИДа, размещенного на кончике иглы. С помощью математической обработки карты магнитного поля физики восстанавливали пространственные компоненты тока в каждой точке образца и сравнивали результаты с симуляциями.

    Эксперименты показали, что при больших углах апертуры, а также во всех золотых образцах течение тока имеет ламинарный характер, то есть токовые линии не образовывали замкнутых кривых, а ток в окружностях в среднем преимущественно был сонаправлен с током в полосе. Но по мере уменьшения угла в окружностях образцов из теллурида вольфрама стали появляться вихри. Таким образом, ученые впервые напрямую увидели вихри электронной жидкости.

    Чтобы лучше разобраться в ситуации, физики рассчитывали фазовые диаграммы в виде зависимости противонаправленной части тока от угла апертуры и отношения длины Гуржи (параметр, определяемый свободными пробегами) к ширине полосы для различных режимов скольжения на границе. Во всех случаях была видна граница между режимами с вихрями и без них. Для выбранных параметров она проходила в точке, соответствующей апертурному углу, равному 54 градусам.

    При исследовании образца с таким углом физики увидели, что электронные вихри в его окружностях соседствуют с ламинарными токами. Похожу картину они увидели, увеличивая ток, проходящий через образец с углом, равным 35 градусам, до 400 микроампер. Рост тока увеличивает электронную температуру, которая, в свою очередь, уменьшает длину Гуржи. Таким путем ученые смогли пересечь границу на фазовой диаграмме в другой точке. По мнению физиков, сложный характер приграничных вихрей доказывает, что они имеют гидродинамическую, а не баллистическую природу.

    По информации https://nplus1.ru/news/2022/07/06/electron-vortices

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

07.07.2022
17:01

Астрономы нашли новую звезду у сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути

07.07.2022
14:16

"О-за-дачен" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

07.07.2022
10:07

Статья Ольги Роттердам с критическим предисловичем Анатолия Клёсова

06.07.2022
19:52

"Был такой художник – Домашников" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

06.07.2022
14:54

НЕЙРОСЕТЬ ОТ УЧЕНЫХ МГУ ОЦИФРОВАЛА 10 ТЫСЯЧ АСТРОНОМИЧЕСКИХ РУКОПИСЕЙ О СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

06.07.2022
14:46

ВОДА ЗЕМЛИ

06.07.2022
14:31

В Берлине построят «супертермос» для обогрева целого города

06.07.2022
13:40

Израильское устройство Xaver 1000 позволяет видеть людей сквозь стены

06.07.2022
13:21

Есть вероятность отправки плавающих роботов в обитаемые «океанические миры» Солнечной системы

06.07.2022
13:18

Есть вероятность отправки плавающих роботов в обитаемые «океанические миры» Солнечной системы

06.07.2022
13:08

Космические радиоимпульсы исследуют скрытую материю вокруг галактик

06.07.2022
13:04

Исследователи определили местоположение чрезвычайно энергичных частиц в «космическом ламантине»

05.07.2022
20:02

"Единение толпы (сиречь - тренд)." - новое в обозрении Маркса Тартаковского

<< 341|342|343|344|345|346|347|348|349|350 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList