eng
Просмотры: 645
12.11.2019
Физики из США впервые измерили электронную сжимаемость одномерного вигнеровского кристалла, образовавшегося в углеродной нанотрубке. Фактически ученые измеряли интенсивность взаимодействия между частицами кристалла.
Для этого исследователи отслеживали положение и величину пиков кондактанса нанотрубки, отвечающих добавлению новых электронов. По словам ученых, полученные результаты хорошо согласуются с теорией вигнеровского кристалла. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics.
Если достаточно сильно охладить и разредить газ электронов, электроны соберутся в вигнеровский кристалл — упорядоченную структуру, напоминающую кристаллическую решетку обычного твердого тела.
С одной стороны, низкая температура гарантирует, что электроны достаточно крепко «прибиты» к узлам кристаллической решетки — если кинетическая энергия частицы много меньше потенциальной энергии, амплитуда ее колебаний около равновесного положения много меньше расстояния между узлами.
С другой стороны, благодаря высокой степени разреженности вероятность туннелирования частиц между соседними узлами достаточно мала, чтобы кристалл не превратился в электронную жидкость (расстояние между соседними узлами должно быть много больше боровского радиуса). Впервые существование вигнеровских кристаллов теоретически обнаружил в 1934 году американский физик Юджин Вигнер.
К сожалению, на практике получить такие сильно коррелированные системы оказалось очень сложно. Трехмерный вигнеровский кристалл экспериментаторы впервые изготовили в 1979 году, на двумерный случай этот метод обобщили в 1988, а одномерный аналог ученые синтезировали только в прошлом десятилетии. Разумеется, свойства таких объектов измерить оказалось еще сложнее.
Всего несколько месяцев назад группа исследователей под руководством Шахала Илани (Shahal Ilani) научилась напрямую «фотографировать» структуру одномерных вигнеровских кристаллов, измеряя пространственное распределение плотности заряда системы. С помощью разработанной техники ученые напрямую измерили расстояние между соседними узлами кристалла. Остальные параметры, которые управляют образованием одномерного вигнеровского кристалла, до сих пор никто не измерял.
Группа физиков под руководством Викрама Дешпанде (Vikram Deshpande) впервые экспериментально измерила еще один параметр вигнеровского кристалла — электронную сжимаемость.
Если достаточно сильно охладить и разредить газ электронов, электроны соберутся в вигнеровский кристалл — упорядоченную структуру, напоминающую кристаллическую решетку обычного твердого тела.
С одной стороны, низкая температура гарантирует, что электроны достаточно крепко «прибиты» к узлам кристаллической решетки — если кинетическая энергия частицы много меньше потенциальной энергии, амплитуда ее колебаний около равновесного положения много меньше расстояния между узлами.
С другой стороны, благодаря высокой степени разреженности вероятность туннелирования частиц между соседними узлами достаточно мала, чтобы кристалл не превратился в электронную жидкость (расстояние между соседними узлами должно быть много больше боровского радиуса). Впервые существование вигнеровских кристаллов теоретически обнаружил в 1934 году американский физик Юджин Вигнер.
К сожалению, на практике получить такие сильно коррелированные системы оказалось очень сложно. Трехмерный вигнеровский кристалл экспериментаторы впервые изготовили в 1979 году, на двумерный случай этот метод обобщили в 1988, а одномерный аналог ученые синтезировали только в прошлом десятилетии. Разумеется, свойства таких объектов измерить оказалось еще сложнее.
Всего несколько месяцев назад группа исследователей под руководством Шахала Илани (Shahal Ilani) научилась напрямую «фотографировать» структуру одномерных вигнеровских кристаллов, измеряя пространственное распределение плотности заряда системы. С помощью разработанной техники ученые напрямую измерили расстояние между соседними узлами кристалла. Остальные параметры, которые управляют образованием одномерного вигнеровского кристалла, до сих пор никто не измерял.
Группа физиков под руководством Викрама Дешпанде (Vikram Deshpande) впервые экспериментально измерила еще один параметр вигнеровского кристалла — электронную сжимаемость.
Комментарии читателей
