16:00
Comentarii Adauga Comentariu

_ Fizicienii văd pentru prima dată vârtejuri de electroni

_ Fizicienii văd pentru prima dată vârtejuri de electroni

Deși sunt particule discrete, moleculele de apă curg colectiv ca lichide, producând fluxuri, valuri, vârtejuri și alte fenomene fluide clasice.

Nu este așa și în cazul electricității. În timp ce un curent electric este, de asemenea, o construcție de particule distincte - în acest caz, electroni - particulele sunt atât de mici încât orice comportament colectiv dintre ele este înecat de influențe mai mari pe măsură ce electronii trec prin metale obișnuite. Dar, în anumite materiale și în condiții specifice, astfel de efecte dispar, iar electronii se pot influența direct reciproc. În aceste cazuri, electronii pot curge colectiv ca un fluid.

Acum, fizicienii de la MIT și de la Institutul de Știință Weizmann au observat electronii care curg în vârtejuri sau vârtejuri – un semn distinctiv al fluxului de fluid pe care teoreticienii au prezis că electronii ar trebui expoziție, dar asta nu a fost niciodată văzut până acum.

„Vortexurile de electroni sunt de așteptat în teorie, dar nu a existat nicio dovadă directă, iar a vedea înseamnă a crede”, spune Leonid Levitov, profesor de fizică la MIT. „Acum am văzut asta și este o semnătură clară a faptului că suntem în acest nou regim, în care electronii se comportă ca un fluid, nu ca particule individuale.”

Observațiile, raportate în jurnalul Nature, ar putea informează proiectarea unor electronice mai eficiente.

„Știm când electronii intră într-o stare fluidă, disiparea [energiei] scade, iar acest lucru este de interes în încercarea de a proiecta electronice de putere redusă”, spune Levitov. „Această nouă observație este un alt pas în această direcție.”

Levitov este co-autor al noii lucrări, împreună cu Eli Zeldov și alții de la Institutul Weizmann pentru Știință din Israel și de la Universitatea din Colorado la Denver.

O strângere colectivă

Atunci când electricitatea trece prin majoritatea metalelor și semiconductoarelor obișnuite, momentele și traiectoriile electronilor din curent sunt influențate de impuritățile din material și de vibrațiile dintre materialul. atomi. Aceste procese domină comportamentul electronilor în materialele obișnuite.

Dar teoreticienii au prezis că, în absența unor astfel de procese obișnuite, clasice, efectele cuantice ar trebui să preia controlul. Și anume, electronii ar trebui să preia comportamentul cuantic delicat al celuilalt și să se miște colectiv, ca un fluid electronic vâscos, asemănător mierii. Acest comportament asemănător lichidului ar trebui să apară în materiale ultracurate și la temperaturi aproape de zero.

În 2017, Levitov și colegii de la Universitatea din Manchester au raportat semnături ale unui astfel de comportament electron fluid în grafen, un atom- foaie subțire de carbon pe care au gravat un canal subțire cu mai multe puncte de prindere. Ei au observat că un curent trimis prin canal poate curge prin constricții cu rezistență mică. Acest lucru a sugerat că electronii din curent au putut să treacă prin punctele de prindere în mod colectiv, mai degrabă ca un fluid, mai degrabă decât să se înfunde, ca nisipurile individuale.

Acest prim indiciu l-a determinat pe Levitov să exploreze alt fluid electronic. fenomene. În noul studiu, el și colegii de la Institutul Weizmann pentru Știință au căutat să vizualizeze vortexurile de electroni. După cum scriu ei în lucrarea lor, „cea mai frapantă și omniprezentă caracteristică a fluxului fluidelor obișnuite, formarea de vârtejuri și turbulențe, nu a fost încă observată în fluidele electronice, în ciuda numeroaselor predicții teoretice.”

Canalizarea. flux

Pentru a vizualiza vortexurile de electroni, echipa a analizat ditelurura de wolfram (WTe2), un compus metalic ultracurat despre care s-a descoperit că prezintă proprietăți electronice exotice atunci când este izolat în formă bidimensională, subțire, cu un singur atom.

„Ditelurura de tungsten este unul dintre noile materiale cuantice în care electronii interacționează puternic și se comportă mai degrabă ca unde cuantice decât ca particule”, spune Levitov. „În plus, materialul este foarte curat, ceea ce face ca comportamentul asemănător fluidului să fie direct accesibil”.

Cercetătorii au sintetizat monocristale pure de diteluridă de wolfram și au exfoliat fulgi subțiri ale materialului. Apoi au folosit tehnici de litografie cu fascicul electronic și gravare cu plasmă pentru a modela fiecare fulg într-un canal central conectat la o cameră circulară de ambele părți. Ei au gravat același model în fulgi subțiri de aur - un metal standard cu proprietăți electronice obișnuite, clasice.

Au trecut apoi un curent prin fiecare eșantion model la temperaturi ultra-scăzute de 4,5 kelvin (aproximativ -450 de grade Fahrenheit). și a măsurat fluxul de curent în anumite puncte din fiecare probă, folosind un dispozitiv de interferență cuantică supraconductor (SQUID) de scanare la scară nanometrică pe un vârf. Acest dispozitiv a fost dezvoltat în laboratorul lui Zeldov și măsoară câmpurile magnetice cu o precizie extrem de ridicată. Folosind dispozitivul pentru a scana fiecare probă, echipa a reușit să observe în detaliu modul în care electronii au trecut prin canalele modelate din fiecare material.

Cercetătorii au observat că electronii care curg prin canalele modelate în fulgi de aur au făcut acest lucru fără a se inversa. direcție, chiar și atunci când o parte din curent a trecut prin fiecare cameră laterală înainte de a se conecta cu curentul principal. În schimb, electronii care curgeau prin ditelurura de tungsten au trecut prin canal și s-au învârtit în fiecare cameră laterală, la fel cum ar face apa când se golește într-un vas. Electronii au creat mici vârtejuri în fiecare cameră înainte de a curge înapoi în canalul principal.

„Am observat o schimbare a direcției de curgere în camere, unde direcția de curgere a inversat direcția în comparație cu cea din banda centrală”, spune Levitov. „Este un lucru foarte izbitor și este aceeași fizică ca cea a fluidelor obișnuite, dar se întâmplă cu electronii la scară nanometrică. Aceasta este o semnătură clară a electronilor care se află într-un regim asemănător fluidului.”

Observațiile grupului sunt prima vizualizare directă a vortexurilor învolburate într-un curent electric. Descoperirile reprezintă o confirmare experimentală a unei proprietăți fundamentale în comportamentul electronilor. Ele pot oferi, de asemenea, indicii despre modul în care inginerii ar putea proiecta dispozitive de putere redusă care conduc electricitatea într-un mod mai fluid și mai puțin rezistiv.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Heidi Klum uimește în rochie maxi de vară cu imprimeu floral și pene de piersică în timp ce se îndreaptă către AGT

_ Un lider sârb bosniac critică în termeni duri Germania, după anunțul că a trimis soldați în Bosnia-Herțegovina: 'Nu se bucură de încrederea noastră!'

_ Fosta soție a lui Darius Campbell Danesh, Natasha Henstridge, împărtășește un omagiu emoționant - după moartea lui șocantă

_ Polițiștii „Bărbat Karen” reacţionează pentru un videoclip plin de insulte despre Woolworths

_ Sondajele se închid în Wyoming, unde se așteaptă ca Liz Cheney să-și piardă locul în Camera

_ Numărul arestărilor în reprimarea bandelor din El Salvador ajunge la 50.000

_ Elon Musk anunță că cumpără Manchester United

_ Biden semnează schimbarea climatică majoră, legea privind sănătatea

_ Marea Britanie se confruntă cu o altă zi de furtuni, în timp ce meteorologii emit 29 de alerte de inundații

_ Cea mai mică balenă din Europa, marsuina, înflorește în estuarul Tamisei

_ Procurorii l-au 'albit' pe Olaf Scholz în scandalul din 2016 legat de banca Warburg

_ ACTUALIZĂRI �N DIRECT: Rezultatele primare din Wyoming 2022 � Harriet Hageman preia conducerea timpurie

_ Ultimele poze cu Darius Campbell Danesh înainte de a fi găsit mort la 41 de ani

_ Prognoza meteo din Marea Britanie: Străzile se transformă în râuri în timp ce Marea Britanie este lovită de furtuni

_ Fostul congresman democrat din California, TJ Cox, arestat � acuzat pentru 28 de infracțiuni, inclusiv fraudă electronică, spălare de bani

_ Cum a trecut Birkenstocks de la frumpy la preferatele fashionistelor

_ Cumpărătorii își bat joc de o pereche de încălzitoare bizare din denim de la Shein, dar aspectul intră în stil

_ Criticul lui Trump, Liz Cheney, a estimat că va pierde primarul republican din Wyoming

_ Sam Frost răspunde la troll punându-și la îndoială decizia de a nu lua numele de familie al logodnicului ei, Jordie Hansen

_ Olivia Attwood le oferă fanilor o privire asupra renovării generoase a grădinii ei din casa ei din Cheshire

_ Sophie Ellis-Bexter își dezvăluie talentul ascuns în timp ce deschide o sticlă de bere cu DINTII

_ Chrishell Stause admite că imobiliare nu este „unicul ei obiectiv”, deoarece se concentrează pe revenirea la actorie

_ Jimmy Bartel împărtășește un omagiu iubitei sale Amelia Shepperd în timp ce aceasta își sărbătorește ziua de naștere

_ Reprimarea poliției care abuzează femei ar putea vedea infractorii concediați automat și interziși să se întoarcă

_ Atenție la febra fânului tunătoare! Doctorul susține că furtunile din această săptămână vor declanșa „febra tunetelor”

_ Robbie Williams prezintă pachete pe PDA împreună cu soția Ayda Field la o gală de caritate în Ibiza

_ Regizorul „Das Boot” Wolfgang Petersen a murit la 81 de ani

_ EDEN CONFIDENTIAL: Fără sărituri și nu atât de flash! Fratele lui Mick Jagger iese la festivalul din sat

_ În ciuda temerilor, imprimarea 3D are efecte pozitive asupra comerțului global

_ Peste 150 de copii ucişi de rujeolă şi mai mult de 2.000 de cazuri raportate

_ Nebuna Liz Cheney se compară cu Abe Lincoln �n discursul de concesiune după ce a fost frăm�ntată de 28 de puncte �n Wyoming (video)

_ Drake trece de The Beatles cu cele mai multe top cinci hituri din istoria topului Billboard Hot 100

_ „Expertul” parental, Tizzie Hall, criticat pentru că a comparat bebelușii cu vacile în sfaturile privind alăptarea

_ Bitter Liz Cheney �l aruncă pe Trump după ce a fost zdrobită de Harriet Hageman (VIDEO)

_ EPHRAIM HARDCASTLE: O chestiune de închiriere pentru Prințul Andrew

_ Cum Darius al lui Pop Idol a trecut de la actul de glumă la Chicago, prietenie cu Rebel Wilson și Gerard Butler

_ Britney Spears își îndeamnă fanii să vorbească cu „bunătate pură” celorlalți într-o postare plină de căldură

_ Pete Davidson încheie filmarea noului film Wizards! în Australia după despărțirea lui de Kim Kardashian

_ FBI a intervievat cei mai buni avocați ai lui Trump �nainte de a ataca Mar-a-Lago

_ Chrishell Stause trântește un titlu care induce în eroare subliniind însoțirile ei imobiliare

_ Elon Musk scrie pe Twitter „cumpără Manchester United” după ce a fost îndemnat să renunțe la oferta Twitter

_ O nouă facilitate pentru utilizatorii TikTok

_ Brooklyn Beckham iese după ce a fost făcut la grătar de un Tik Toker

_ Emily Ratajkowski dezgolește pielea într-un maieu decupat în timp ce se bucură la o fermă

_ Câștigătoarea I’m A Celebrity, Georgia Toffolo „se pregătește să se întoarcă în junglă în spin-off-ul pentru stele”

_ Charlotte Dawson recunoaște că avortul ei tragic a lăsat-o într-o „gaură întunecată”

_ Brooklyn Beckham iese după ce a fost făcut la grătar de un Tik Toker

_ Tammy Hembrow este trântită de trolii care pun la îndoială siguranța videoclipului ei „scrunch nou-născut”

_ Fostele flăcări ale lui Darius Campbell Danesh, de la soția actriței la relația cu modelul Daisy Lowe

_ Serena Williams învinsă de Răducanu la WTA Cincinnati Masters

_ Precomenzile lui Sir Cliff Richard pentru calendarul 2023 sunt „prin acoperiș”

_ CHRISTOPHER STEVENS recenzii la televizorul de aseară: Câinele de pază șchiop care i-a urmărit pe oameni pierderea economiilor de o viață

_ Layne Beachley dezvăluie de ce nu a fost atrasă de soțul Kirk Pengilly la prima lor întâlnire

_ Vești excelente pentru acești angajați! Nu le vor fi tăiate salariile

_ Britanicii mai tineri sunt mai puțin probabil să aleagă fish and chips ca mâncare preferată, arată sondajul

_ Kourtney merge la Cleveland! Kardashian se alătură soțului ei Travis Barker în Ohio

_ HOROSCOP Miercuri, 17 august – Unele persoane le pun azi piedici acestor zodii. Cu toate acestea, iniţiativa compromisului ar trebui să le aparţină

_ Lupte grele în Siria între trupele turcești și kurzii susținuți de SUA: 'Erau atât de multe țipete. Atât de multă frică...'

_ Zoe Kravitz regretă că l-a denunțat pe Will Smith pentru că l-a pălmuit pe Chris Rock la Oscar

_ Megan Blake Irwin își arată silueta într-o singură piesă în timp ce se apropie de un bărbat misterios din Malibu


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2662, afisate in 45 pagini.



ieri 10:16