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:

_ Atmosfera Pământului poate fi sursa de apă lunară

_ Oamenii de știință găsesc noi indicatori ai dezghețului permafrostului din Alaska

_ După înfrângerile din Georgia, Trump urmărește să o înlăture pe Liz Cheney din Wyoming...

_ In six months, TAROM will introduce a sales on board programme, similar to low-cost companies

_ Comisia Europeană anunţă lansarea pe orbită a doi sateliţi Galileo care au primit numele unor copii câştigători ai unui concurs de desen

_ De ce Biden desfășoară marca MAGA împotriva republicanilor...

_ Delfinul atacă antrenorul în timpul spectacolului de la Miami Seaquarium...

_ Sir Frederick Barclay ar putea fi găsit în sfidarea instanței AZI din cauza luptei de divorț

_ Noua tehnică ar putea oferi perspective puternice asupra diferențierii celulare timpurii

_ Conte are starurile sale de la Tottenham mai mult decât pregătite pentru luptă, dar va avea nevoie de timp pentru a se echilibra

_ Dragoste la prima vedere - pentru tata! Paulina Gretzky dezvăluie că tatăl ei i-a spus să se „căsătorească” cu Dustin Johnson

_ Christina Hall este desculță lângă plajă în timp ce se alătură soțului Josh pentru o plimbare cu câinii lor

_ Luca din Love Island este trântit de telespectatori în timp ce un vânzător de pește susține că NU „bate” cu Gemma

_ Circulaţia rutieră în zona pasajului Olteniţa-Popești Leordeni se închide două nopţi pentru montarea tablierului metalic

_ Brennan Elliott dezvăluie că soția sa „neînfricata” Cami se luptă cu cancerul de stomac „metastatic în stadiul IV”

_ Cercetătorii cuantifică efectele abundenței arborilor rămășiți asupra recuperării peisajului forestier

_ Marian Petrache: 'PNL este în moarte clinică. Ar fi două curente în partid'

_ Lista scursă arată ce foarte strict Steven Gerrard va amenda jucătorii Aston Villa pentru acest sezon EPL

_ Părinții unei femei autiste din Louisiana au insistat că a fost decizia ei să rămână pe canapea

_ Acestea sunt cele mai bune băuturi spirtoase de cumpărat de la Dan Murphy's cu sub 35 USD

_ Francezul Corentin Moutet, descalificat la turneul ATP de la Adelaide

_ UMM CE? Rep. Ayanna Pressley din Massachusetts spune că �datoria studenților este violență politică�

_ Teatrul politic: Grupul de simulare al lui Pelosi din 6 ianuarie angajează un director de rețea TV �ntr-o �ncercare nerușinată de a transforma audierea de joi �n �Must See TV�

_ Viitorul afișajului 3D și apariția televiziunii holografice

_ James Arthur s-a reîntâlnit cu fosta sa iubită Jessica Grist la doar opt luni după despărțirea lor

_ Poliția din Durham a amendat retroactiv o femeie pentru încălcarea regulilor Covid în câteva săptămâni de „Beergate”

_ Debate to focus on use of data science in energy

_ Mamele din Michigan strâng 39.000 de dolari pentru a hrăni camionagii din convoiul din Detroit, în timp ce regimul Biden îi spune lui Justin Trudeau să alunge convoiul cu o reprimare și mai dură

_ MAG: Cum a otrăvit politica Biserica Evanghelică...

_ Un candidat sprijinit de Donald Trump a câştigat în Ohio nominalizarea republicană pentru un loc în Senat

_ Măsura luată de CFR Călători în folosul cetăţenilor ucraineni refugiaţi în România

_ Rita Ora își arată silueta de invidiat într-un bikini minuscul în timp ce se bucură de soare pe o plajă din Sydney

_ Gena descoperită în apa din Georgia o posibilă amenințare globală

_ VIDEO Violență extremă a unui angajat Glovo care lovește brutal un bătrân ce a căzut inconștient pe asfalt -Poliția îl caută pe agresor căruia i-a deschis dosar

_ Arsenal anunță că Calum Chambers a devenit al treilea jucător al Gunners care a contractat coronavirus

_ Muzician, 35 de ani, ucis într-un bungalou de 350.000 de lire sterline, era vizat de adolescenți traficanți de droguri care comercializau cocaină

_ Eric Trump dezvăluie mai multe detalii despre raidul FBI Mar-a-Lago

_ Un scandal foarte britanic: Claire Foy este prezentată ca ducesa de Argyll în primul trailer al dramei BBC

_ Prințesa Charlene și Prințul Albert participă împreună la ceremonia de deschidere a Festivalului TV de la Monte Carlo

Pe când livrare cu drone și la Poșta Română? UK. Royal Mail construiește 500 de drone pentru a transporta corespondența către comunitățile îndepărtate

_ Lacey Fletcher a fost văzută ultima dată în public cu 15 ani înainte de moartea ei, dezvăluie vecinii

_ Francia Marquez: De la servitoare la primul vicepreședinte negru al Columbiei

_ Deținută transgender Rikers, încarcerată pentru agresiune și găzduită în aripa pentru femei, deținută RAPES

_ Kendall Jenner este radiată de fericire în zilele de o ieșire obișnuită după ce a făcut-o cu farmec la petrecerea Vanity Fair

Veşti bune pentru salariaţi: Angajaţii vor avea parte de o minivacanţă de trei zile

_ Pastorul din Indiana care s-a îmbrăcat în dragc este concediat pentru că a provocat „frământări” în biserică

_ Johanna Konta este CASATORITA! Jucătorul de tenis s-a căsătorit cu producătorul de film Jackson Wade

INSTAGRAM împinge conținutul de droguri către adolescenți...

_ Semnătura creatorului Star Trek merge acolo unde niciun NFT nu a mai ajuns: ADN

_ Bărbat, 33 de ani, „înjunghie un bărbat de 20 de ani cu o pereche de foarfece și agresează alți 10”

O NOUĂ TEMBELIZARE IMPUSĂ DE PROGRESIȘTI FEMEILOR. Tendința TikTok vede femeile revendicând termenul „bimbo” și glumând despre faptul că sunt „fete anti-alege-mă”

SUA. Comitetul de informații al casei vorbește despre noile arme biologice ADN care pot viza o singură persoană

ÎNCĂ O MIZERIE PROGRESISTĂ. Film cu Călugărițe Lesbiene. Asta le-a trecut prin cap, neomarxiștilor, în încercările lor repetate de a distruge credința. Povestea adevărată din spatele filmului călugărițelor lesbiene numit „cel mai rasist film din acest an”

_ Angela Rayner, de la Labour, își arată extractorul de ultimă generație cu telecomandă

Insectele care hibernează refac mușchii la cerere

Cupa Africii Națiunilor 2021: Date, format, canal TV, grupe, lista jucătorilor din Premier League

_ Candice Accola din The Vampire Diaries cere divorțul de Joe King după șapte ani de căsnicie

_ Mama îl duce pe fiul de 18 ani la secția de poliție după ce l-a recunoscut ca suspect în jaf de tren din Chicago

_ Lily Collins poartă o rochie de lungime maxi din piele maro la evenimentul Living Proof din Los Angeles

_ Leigh-Anne Pinnock, de la Little Mix, este radiată în timp ce pozează alături de gemenii ei și logodnicul Andre Gray


Pag.1 Pag.2

Nr. de articole la aceasta sectiune: 100, afisate in 2 pagini.