Учените са открили свръхпроводник, в който електроните започнаха да текат като вода в тръба
Изследователска група от Бостънския колеж създаде нов метален свръхпроводник NbGe2, в който се оказа, че електроните "текат" точно като вода във водопровод. Оказа се, че в разглеждания материал електроните са по -тежки от посочените теоретични изчисления.
Подробно проучване на процеса показа, че този ефект възниква поради взаимодействие с други частици, поради което електроните започват да "текат" в преносен смисъл.
Нова лабораторна работа и нейните резултати
В ново научно изследване учените възнамеряват да проверят изложеното по -рано теоретично предположение, според което трябва да има електронно -фононна течност.
Фононите не са нищо повече от вибрации на кристалната решетка на материал. Често електроните се разпръскват от фонони, което дава обичайното дифузно движение на тези частици в металите.
Но според новата теория, когато електроните влизат в тясно взаимодействие с фонони, те могат да образуват така наречената единична електронно -фононна течност. Именно тази "течност" тече вътре в кристалната решетка на метала подобно на обикновената вода в тръбопровод.
Изследователите са изследвали проводимостта на електроните в нов свръхпроводник, базиран на ниобий и германий - NbGe2. В лабораторните си изследвания инженерите са приложили три метода наведнъж:
- Определяне на електрическо съпротивление. Измерванията показват, че електроните имат по -голяма маса от електрони.
- Комбинирано разсейване на светлината. Тази версия на изследването показа, че е имало промяна в поведението на вибрациите на кристалната решетка, което се оказа възможно само поради наличието на специален поток от електрони.
- Рентгенова дифракция. Този метод демонстрира точната кристална структура на материала.
Освен това, използвайки така наречената техника на квантови трептения, изследователите научиха масите на електроните в материала. В резултат на това беше установено, че масата на електроните по всички траектории е три пъти по -висока от очакваната стойност.
Инженерите обясняват цялото това необичайно поведение с факта, че материалът съдържа така нареченото взаимодействие електрон -фонон, което дава ефект на "претегляне" на частиците. Той също така показва, че електронният поток е променил поведението си от обичайното за частиците до хидродинамично.
Учените бяха окуражени от резултатите и сега планират да търсят нови материали, в които електроните също ще се проявят като „течност“.
В допълнение, част от силите ще бъдат посветени на намирането на възможности за контрол на „електронна вода“ с цел създаване на фундаментално нови електронни устройства, базирани на новия ефект в бъдеще.
Учените са споделили резултатите от извършената работа на страниците на списанието Nature Communications.
Ако материалът ви е харесал, оценете го и не забравяйте да се абонирате за канала. Благодаря за вниманието!