10:56
Comentarii Adauga Comentariu

_ Dincolo de echilibru: Oamenii de știință investighează lichidele Floquet Fermi

_ Dincolo de echilibru: oamenii de știință îl investighează pe Floquet Lichide Fermi

Cercetătorii din Germania și Singapore au studiat o stare de neechilibru a lichidelor Fermi numită lichid Floquet Fermi (FFL), care se formează atunci când lichidele Fermi sunt supuse unei forțe motrice periodice și menținute în contact cu o baie fermionică.

Lichidele Fermi sunt sisteme mecanice cuantice în care fermionii (precum electronii dintr-un metal) se comportă în mod colectiv previzibil la temperatura zero absolut, echivalent cu 0 Kelvin sau -273,15°C.

Fermionii sunt una dintre cele două clase fundamentale de particule din univers și se supun statisticilor Fermi-Dirac (FD). Aceasta descrie distribuția lor atunci când sistemul este în echilibru termic.

Aici întâlnim un sistem cuantic interesant numit lichid Fermi. Termenul „Lichid Fermi” provine de la ideea că, similar cu modul în care un lichid curge liber și își poate schimba forma, fermionii dintr-un lichid Fermi se mișcă relativ liber în interiorul materialului datorită comportamentului lor colectiv.

Pentru Fermi. lichide, comportamentul fermionilor este caracterizat de o suprafață Fermi. Suprafața Fermi marchează o separare a stărilor energetice ale lichidului Fermi, indicând stările de energie umplute și goale ocupate de fermioni.

Cercetătorii au fost motivați să înțeleagă ce se întâmplă cu electronii atunci când li se aplică o forță motrice periodică. în timp ce este cuplat cu o baie de căldură fermionică.

Studiul, publicat în Physical Review Letters, a fost realizat de Dr. Li-kun Shi și Dr. Inti Sodemann Villadiego de la Universität Leipzig din Germania și Dr. Oles Matsyshyn și dr. Justin C. W. Song de la Universitatea Tehnologică Nanyang din Singapore.

Phys.org a vorbit cu cercetătorii, care au citat o întrebare mai mare la care sperau să răspundă: există fotocurenți (curenți care rezultă din iluminarea unui material) în cristale pure în vrac (cum ar fi metalele și semiconductoarele), chiar și atunci când materialul nu absoarbe lumina?

Această întrebare i-a condus la lichidul Floquet Fermi.

Lichidul Floquet Fermi

p>

Într-un lichid Fermi, stările de energie sunt continue, cu stări de energie plină sub energia Fermi și stări goale deasupra acesteia. Nivelul de energie Fermi marchează nivelul de energie la care probabilitatea de a găsi o stare de fermion trece de la aproape 100% ocupat la aproape 0% ocupat.

La zero absolut, toate stările până la energia Fermi sunt umplute și toate stările de deasupra ei sunt goale. Acest nivel de energie definește efectiv suprafața Fermi în spațiul de impuls: un concept teoretic care ajută la vizualizarea a ceea ce se întâmplă în interiorul materiei.

Când aplicăm o forță periodică asupra unui lichid Fermi, nivelurile sale normale de energie sunt modificate la Benzile Floquet, care sunt nivelurile de energie modificate ale lichidului Fermi datorită forței motrice. Gândiți-vă la asta ca pe niște ondulații care se formează la suprafața apei.

Cercetătorii au vrut acum să înțeleagă ce se întâmplă dacă acest sistem este îndepărtat de echilibru. Pentru a face acest lucru, cercetătorii au introdus o baie fermionică, care este un rezervor sau un mediu compus din fermioni.

Cercetătorii au descoperit că lichidul Fermi rezultat este într-o stare banală, denumită lichid Floquet Fermi. Ei au descoperit că lichidul rezultat nu a urmat statisticile tipice FD.

În acest caz, starea FFL este considerată netrivială deoarece apare ca urmare a interacțiunii dintre forțele motrice periodice, interacțiunile fermionice, și mediul înconjurător.

În loc de o tranziție lină a stărilor de energie, asemănătoare cu un singur salt observat de obicei în distribuțiile de echilibru FD, ocuparea stărilor de energie a arătat un model asemănător unei scări cu mai multe salturi.

„Fiecare dintre aceste sărituri duce la apariția unei noi suprafețe Fermi (suprafața Floquet Fermi)”, a explicat dr. Shi.

„Suprafețele Floquet Fermi care apar în starea FFL, sunt închise una în cealaltă”, a adăugat dr. Matsyshyn.

Gândiți-vă la ea ca suprafețe Fermi stratificate, asemănătoare cu cea rusă. situația păpușilor cuibărite. Aceste suprafețe Floquent Fermi afectează comportamentul întregului sistem, dând naștere unor fenomene specifice.

Oscilațiile cuantice sunt modificări periodice ale proprietăților unui material, cum ar fi rezistența, în funcție de parametri externi precum câmpul magnetic sau presiunea.

Cercetătorii au observat modele de bătaie în oscilațiile cuantice sub influența unui câmp magnetic extern în cazul FFL.

Aceste modele apar din cauza interferenței dintre suprafețele Floquet Fermi de diferite dimensiuni. , care sunt imbricate unul în celălalt. Prezența mai multor suprafețe Floquet Fermi duce la efecte de interferență constructive și distructive, ducând la oscilații ale rezistenței.

„Modele de bătaie în oscilațiile cuantice sunt în concordanță cu experimentele observate cu oscilațiile de rezistență induse de microunde (MIRO). în sisteme electronice bidimensionale”, a explicat dr. Song.

De asemenea, oferă un mijloc de a proiecta și adapta comportamentul electronic al sistemului.

Dr. Villadiego a spus: „Prezența mai multor suprafețe Fermi permite un control mai mare asupra proprietăților electronice ale sistemului. Prin reglarea frecvenței sau intensității luminii, putem manipula forma și separarea suprafețelor Floquet Fermi.”

Acest lucru oferă noi posibilități de control al comportamentului electronic.

Una dintre cele mai interesante lecții pe care le subliniază cercetătorii este că starea de echilibru nu trebuie văzută, așa cum a spus dr. Shi, ca „un fel de versiune plictisitoare, puțin mai fierbinte a distribuției FD de echilibru."

"În schimb, sistemul se apropie de o stare de echilibru, care are o densitate de energie mai mare decât starea de echilibru, dar această energie în exces nu este stocată ca un fel de căldură fără trăsături, dar duce în schimb la o rearanjare foarte precisă a ocupării stărilor care păstrează o natură cuantică precisă”, a spus dr. Matsyshyn.

Cercetătorii au furnizat, de asemenea, condiții sau criterii care trebuie îndeplinite pentru a realiza FFL experimental. Ei au enumerat, de asemenea, câteva căi potențiale pentru lucrări viitoare, dintre care una este întrebarea inițială a fotocurentului în materialele în vrac.

„Folosind starea noastră lichidă Floquet Fermi, se poate demonstra riguros că este într-adevăr posibil chiar și pur lumină monocromatică pentru a conduce un curent net redresat, chiar și atunci când frecvența sa este în interiorul golului”, a spus dr. Villadiego.

„Aceste idei ar putea fi relevante pentru dezvoltarea de noi tehnologii optoelectronice, cum ar fi amplificatoare de lumină, senzori. , celule solare și dispozitive de colectare a energiei”, a concluzionat dr. Song.

© 2024 Science X Network


(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:

_ TREBUIE CITIT: Nopți fără sfârșit în spatele gratiilor – Povestea tulburătoare a nopților nedormite a lui J6er în „DC Gulag”

_ Bărbatul „are penisul mușcat și mâncat de un câine de companie”: groază când bărbatul este găsit cu organele genitale dispărute după ce vecinii investighează lătratul non-stop

_ Fosta vedetă plină de farmec al show-ului Howard Stern, Elisa Jordana, își cere scuze groaznice după un videoclip îngrozitor cu iubitul ei care îl atacă într-o mașină, în fluxul live

_ Finlanda este cea mai fericită țară din lume pentru al șaptelea an, în timp ce SUA iese din top 20

_ Superliga – play-off: CS Universitatea Craiova – Rapid 2-1, victorie în zece jucători pentru gazde

_ Nu plouă niciodată, dar toarnă: ploile intense și inundațiile fulgerătoare au crescut în interiorul Australiei de est

_ AUDIO: Senatorul Ron Johnson dezvăluie modul în care Mitch McConnell a aruncat în aer un plan de frontieră sensibil, cu sprijin pe scară largă a Senatului GOP și i-a trădat pe americani cu privire la imigrare

_ Fântânile Arteziene Aduc Viață Nouă în Sectorul 4

_ Niciun jucător de la FCSB nu a fost ales în echipa ideală a etapei a şasea din Superligă

_ Graham Norton crede că „starul pop de bună credință” Olly Alexander poate câștiga Eurovision pentru Marea Britanie – după ce Mae Muller a terminat pe locul doi de anul trecut

_ Noile documente dezvăluie materiale de instruire care explică non-cetățenilor și străinilor ilegali cum se pot înregistra pentru a vota la alegerile DC

_ Peste 12.000 USD în carne de porc furată dintr-un camion din nord-estul Philadelphiei în timp ce șoferul dormea

_ Inovație legată de exporturile internaționale atât pentru firmele rurale, cât și pentru cele urbane

_ Preşedintele Camerei Reprezentanţilor, Mike Johnson, negociază cu Casa Albă pe tema ajutorului pentru Ucraina

_ UPDATE despre împușcăturile din West Philadelphia, lângă moschee, în ultima zi a lunii sfinte musulmane

_ Concediat de la Digi24, CTP a rupt colaborarea și cu Recorder: Nu va mai fi niciun episod

_ Rusia va folosi rute alternative prin Turcia pentru a transporta gaze naturale, dacă acordul de tranzit al gazelor cu Ucraina nu este reînnoit - Dmitri Peskov

_ Președintele Zelensky îl critică pe Putin pentru că „s-a jucat cu viețile prizonierilor” după ce un avion care transporta 65 de prizonieri s-a prăbușit într-o minge de foc uriașă – deoarece Rusia susține că Ucraina a fost în spatele tragediei

_ Fostul CNN Potato Brian Stelter, candidează pentru un loc la Consiliul școlar din New Jersey... Ca republican

_ Constantin, despre posibila notificare a aliaţilor cu privire la şefia NATO: Nu am date

_ Manualele de biologie nu oferă studenților o viziune cuprinzătoare asupra științei sexului și genului, spun profesorii

_ Ucraina: 18 răniţi într-un atac rusesc asupra oraşului Dnipro

_ Se spulberă cea mai mare conspirație din istorie: ce se întâmplă, de fapt, în Area 51

_ Nicolae Ciucă atribuie meritele pentru victoria în cazul Roșia Montană: 'Mai ales ca urmare a muncii MFP condus de Marcel Boloș'

_ Rareș Bogdan, cu vocea tremurândă în direct, pe tema Roșia Montană: 'Eu sunt din zonă, este o victorie și emoțională'

_ Oamenii de știință analizează starea actuală a populațiilor de balene albastre din întreaga lume

_ Egiptul susținut de SUA, așezat deasupra butoiului de pulbere al Frăției Musulmane, inspirat de Gaza, economia eșuată

_ Un studiu de referinţă confirmă că sindromul de oboseală cronică este „fără echivoc biologic”

_ Matteo Salvini sare la gâtul lui Emmanuel Macron: Îl acuză că e gata să înceapă al Treilea Război Mondial

_ Progresele de referință în materie de ocupare a forței de muncă reformează perspectivele pentru persoanele cu dizabilități în era post-pandemie

_ Atenție, imagini șocante - Un bărbat și-a dat foc în fața tribunalului în care are loc procestul lui Trump (VIDEO)

_ Regele Charles revine la îndatoririle publice pentru prima dată de la diagnosticarea cancerului

_ Cel mai recent raport guvernamental dezvăluie că de 10 ori regimul Biden a făcut presiuni pe Facebook să elimine ceea ce a ajuns să fie informații veridice despre COVID și vaccinuri – iar Pundit-ul Gateway a fost una dintre țintele sale principale

_ Neuralink, compania lui Elon Musk, își schimbă sediul central din Delaware în Nevada

_ Echipa de Cupa Davis, încrezătoare înaintea înfruntării cu Grecia lui Tsitsipas: Putem aduce victoria

_ Ucrainenii susţin că ruşii folosesc grenade interzise prin protocolul privind războiul chimic

_ Viktor Orban nu uită și nu iartă! În cărți pentru șefia NATO, Mark Rutte poate să-și ia adio de la sprijinul Budapestei

_ Gabriela Ruse secures spot in main draw of WTA 125 tournament in Antalya

_ Kremlinul, avertisment dur după ajutorul trimis Ucrainei de SUA: 'Va omorî şi mai mulţi oameni'

_ EU disappoints Ukraine by failing to agree on air defence deliveries

_ Marcel Ciolacu explică de ce a fost retras medicul Cătălin Cîrstoiu: Îmi cer scuze eu în fața dumnealui/ VIDEO

_ Peste 100 de deţinuţi au reușit să evadeze dintr-o închisoare 'ajutați' de ploile abundente

_ Atenție români! Nu răspundeți la aceste numere de telefon: Vă lasă instant fără banii din conturi

_ Cum să depistați recenziile online false (cu puțin ajutor de la AI)

_ Haaland din Man City este un „brăgălaș răsfățat”, spune Keane

_ Slujbă de canonizare la Vatican: Mama Antula, prima femeie sfântă a Argentinei

_ Premii uriașe la Loto 6/49 și Joker: Reporturile pentru categoria I depășesc milioanele de euro

_ An bisect: de ce nu e înţelept să respingi o cerere în căsătorie

_ Primarul Londre este păzit cu străşnicie, după ameninţările extremiştilor islamici

_ Se așteaptă doborârea recordului istoric pentru un Bitcoin, dar căderea va fi abruptă. Totul se va întâmpla în aproximativ 52 de zile

_ S-a shimbat radical situația: România a luat fața Rusiei și se impune într-o zonă strategică

_ Gripa aviară este de 100 de ori mai rea dec�t COVID? Realitate sau fictiune?

_ Finanțarea pentru conservare ajută la menținerea viabilității fermelor familiale

_ Sorana Cîrstea face dezvăluirea momentului! Cum vrea să-i ia faţa Simonei Halep. Ar fi lovitura supremă

_ Ar putea fi timpul să eliminăm data limită de pe ambalajul alimentelor, spun cercetătorii de ambalare inteligentă

_ Patru tineri din Florida, inclusiv un star de fotbal din liceu, uciși �ntr-o urmărire de mare viteză după ce ar fi furat o mașină (FOTOGRAFII)

_ Pășunatul de intensitate scăzută este la nivel local mai bun pentru biodiversitate, dar este o provocare pentru utilizatorii terenurilor, arată studiul

_ Curtea de Apel spune că politicile de sănătate ale statului care exclud operațiile transgender încalcă Constituția

_ O nouă putere economică şi politică este în plină ascensiune în cele mai mari economii din Vest: sindicatele

_ State AGs presează CBS să nu ruleze anunțul lui Temu pentru Super Bowl 2024


Pag.1 Pag.2 Pag.3

Nr. de articole la aceasta sectiune: 144, afisate in 3 pagini.